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现场总线CAN复习题3

现场总线CAN复习题3
现场总线CAN复习题3

(1)CAN的ISO/OSI参考模型的层次结构分为物理层和数据链路层。(2)CAN报文帧格包含11位标识符的标准帧和29位标识符的扩展帧。(3)微控制器和SJA1000之间状态、控制和命令信号的交换都是在控制段中完成的。

(4)SJA1000检测到有复位请求,中止当前报文收、发工作,进入到复位模式,当复位请求位出现1到0的变化,CAN控制器将返回到操作模式。(5)验收滤波器由验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器定义。

(6)改变验收滤波器配置的途径:在运行中改变和在复位模式改变。(7)CAN总线智能节点的软件设计包括:CAN节点初始化、报文发送和报文接收。

(8)CAN总线上用显性和隐性两个互补的逻辑值表示“0”和“1”。

(9)验收滤波器的滤波模式包括单过滤模式和双过滤模式。

2.远程帧由6个不同的位域组成:帧起始、仲裁域、控制域、CRC域、应答域、帧结尾

4. CAN总线报文传送由4种不同类型的帧表示,分别是数据帧、远程帧、错误帧、过载帧。

8.过载帧由过载标志和过载界定符组成。

9. CAN总线的同步方式有两种:硬同步和重新同步。

10. SJA1000有两种操作模式:支持CAN2.0A协议的BasicCAN模式和支持CAN2.0B 协议的PeliCAN模式。

18. 在CAN总线中存在5种不同的错误类型,即:位错误、填充错误、CRC错误、格式错误、应答错误。

(1)CAN报文中帧类型不包括(C)。

A、数据帧

B、远程帧

C、应答帧D错误帧

(2)SJA1000中,状态寄存器对于微控制器来说是(B)。

A、只写寄存器

B、只读寄存器

C、可读可写

D、以上均不对(4)CAN发送缓冲区列表中,数据长度最大为(D)字节。

A、5

B、6

C、7

D、8

(5) 在(C)模式中才能对CAN寄存器的进行设置。

A、工作模式

B、操作模式

C、复位模式

D、自检模式

(7)可以作为CAN总线的传输介质是(D)。

A、光纤

B、双绞线

C、同轴电缆

D、以上均可

(8)下面哪种说法是错误的(C)。

A、CAN是目前为止唯一有国际标准的现场总线。

B、CAN为多主工作方式,而且不分主从。

C、CAN采用破坏总线仲裁技术。

D、CAN的直接通信距离可达10Km。

(9)在一个给定的CAN系统中,位速率是(C)。

A、唯一的

B、固定的

C、唯一且固定

D、唯一但不固定

(10)CAN在通信中的错误类型不包括:(D)

A、位错误

B、填充错误

C、应答错误

D、总路冲突错误

(15)CAN系统中,中断类型包括:(D)

A、发送中断

B、接收中断

C、错误中断

D、以上均对

(16)CAN控制器与物理总线间的接口是(A)

A、CAN收发器

B、网控器

C、网桥

D、网关

(19) 下面哪种不属于现场总线(D)。

A、LonWork

B、PROFIBUS

C、HART

D、USB

(20)下面哪项不属于CAN的特性(A)。

A、一主多从

B、报文的优先权

C、时间同步的多点接收

D、错误检测

(21)在远程帧发送/接收时,其发送/接收的数据字节数目为(A)。

A、0

B、4

C、6

D、8

(22)以下对CAN总线描述有误的是(D)

A、可连接节点多

B、传输距离远

C、抗干扰能力强

D、可与计算机直接相连

(25)假设为标准模式,ACR=0x72H,AMR=0x38H,则下面哪种ID的报文不能被接收(C)。

A、0x0257H

B、0x0391H

C、0x0245H

D、0x02D3H

1、通信方式按照信息的传输方向分类,不正确的是()。

A. 单工方式

B. 半双工方式

C. 全双工方式

D.异步方式

4、SJA1000进入睡眠模式,下列说法错误的是()。

A. 睡眠模式位为 1

B. 没有总线活动

C. 无中断

D. 发送数据

6、ISO11898标准支持最高传输速率为()。

A. 5Kbps

B. 125Kbps

C. 500Kbps

D. 1Mbps

7、DeviceNet总线两端应加终端电阻,其标准阻值为()。

A. 75Ω

B. 120Ω

C. 200Ω

D. 330Ω

9、CAN总线使用的数据编码是()。

A. 归零码(RZ)

B.不归零码(NRZ)

C. 曼彻斯特编码

D. 差分曼彻斯特编码

11、在CAN总线2.0B技术规范中,扩展帧具有的标识符位数为()。

A. 8位

B. 11位

C. 15位

D. 29位

12、SJA1000是()

A.CAN控制器接口芯片

B.CAN控制器驱动芯片

C.在片CAN控制器芯片

D.独立CAN控制器芯片

13、属于独立CAN控制器芯片的是()。

A. C8051F040

B. P8Xc591

C. SJA1000

D. LPC2000

14、CANopen协议支持()位标识符。

A. 12

B. 11

C. 29

D. 32

15、SJA1000对控制段寄存器初始化工作在()下进行的。

A. BasicCAN模式

B. PeliCAN模式

C. 工作模式

D. 复位模式

16、在CAN总线中,当错误计数值大于()时,说明总线被严重干扰。

A. 96

B. 127

C. 128

D. 255

一、名词解释

现场总线:现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通信的数据总线。(或现场总线是以单个分散的数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连接,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。)报文过滤:报文过滤取决于整个标识符。为了报文过滤,允许吧屏蔽寄存器中任何的标识符位设置为“不考虑”或’无关’。可以用这种寄存器选择多组标识符,使之与相关的接收缓冲器对应。在使用屏蔽寄存器时,它的每一位都是可编程的。也就是说,对于报文过滤,可将它们设置为允许或禁止。屏蔽寄存器的长度可以包含整个标识符,也可以是部分标识符。

二、简荅题

1 、CAN总线系统智能节点一般有微控制器、CAN控制器、CAN收发器及光耦组成,简要说明每部分的功能,并画出原理框图。

微控制器:负责CAN控制器的初始化,通过控制CAN控制器实现数据的接收和发送等通信任务。

CAN控制器:对外它提供与微控制器的物理线路接口,通过微控制器对它编程,控制它的工作状态,进行数据的发送与接收,把应用层建立在它的基础之上。CAN收发器:是CAN控制器与物理总线间的接口,提供对总线的差动发送和接收功能。

光耦:连接于CAN控制器与收发器之间,主要是为了实现总线上各CAN节点间的电气隔离,增强CAN节点的抗干扰能力。

原理框图:

2 简述CAN总线与RS-485相比较其优点有哪些?

①、RS-485总线是不支持竞争的,其通信采用的是“一主多从”的方式,运行效率低,高峰期易堵塞;而CAN总线具有非破坏性总线仲裁,支持竞争,通信采用”多主对等”方式;②、RS-485总线通信及组网的灵活性不强,通信速率也比较低;CAN总线组网非常灵活,通信速率最大可达1Mbps;③、RS-485总线标准只是一个电气标准,并没有自己的通信协议,无故障定位和错误处理功能,所以由RS-485总线构成的网络维护也比较困难,往往一个节点出故障却要每个节点进行排查;而CAN总线在这些方面则具有较强的功能。

3 为了保证报文完整的解码,采用的同步方式有哪些?同时遵循的同步规则有哪

些?P37

同步方式:硬同步和重新同步;规则:①在一个位时间里只允许一个同步;②仅当采样点之前探测到的值与紧跟边沿后的总线值不相符合的,才把边沿用于同步;③在总线空闲期间看,无论何时有一由隐性转变到显性的边沿,就会执行硬同步;④符合规则①和②的所有其他隐性转变到显性的边沿都可用于重新同步。例外的情况是,如果只有隐性到显性的边沿用于重新同步,一个发送显性位的节点将不会执行如同具有真正相位误差的由隐性转变为显性的边沿所引起的那种重新同步。

4 试画出SJA1000初始化流程

2.CAN总线的数据链路层包括哪两个子层?分别有些什么功能?

答:①逻辑链路控制子层(LLC):为远程数据请求以及数据传输提供服务;确定LLC子层接受的报文中哪些报文实际上被接受;为恢复管理和过载通知提供手段。

②介质访问控制子层(MAC):控制帧的的结构、执行仲裁、错误检测、错误的标定、故障的界定、确定何时发送和接受报文、位定时。

3.简述CAN总线的非破坏性逐位仲裁机制。

答:定义:当多个节点同时向总线发送信息出现冲突时,优先级较低的节点会主动地退出发送,而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据。

非破坏性逐位仲裁机制确保了报文和时间均不损失。当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发送时,数据帧优先于远程帧。在仲裁期间,每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较。如果电平相同,则这个单元可以继续发送。如果发送的是一“隐性”电平而监视到的是一“显性”电平,那么这个单元就失去了仲裁,必须退出发送状态。

6. CAN现场总线采用CAN2.0A规范,接收器SJA1000的ACR(验收代码寄存器)和AMR(验收屏蔽寄存器)分别设置为ACR=11001100(二进制)、AMR=00000100(二进制),请问以下2个报文哪些会被成功接收?

报文的ID分别为:(1)11001100001 (2)11001101001

8. 在CAN总线中,已知总线定时寄存器0的控制字为62H和总线定时寄存器1的控制字为3EH,采用16M晶振,试计算(1)系统时间额度TQ;(2)同步调转宽度tsjw;(3)时间段1 TSEG1;(4)时间段2 TSEG2。

五、分析题

1 分析一下CAN总线如何进行位仲裁的?

(1)CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测”。利用CSMA访问总线,可对总线上信号进行检测,只有当总线处于空闲状态时,才允许发送。利用这种方法,可以允许多个节点挂接到同一网络上。当检测到一个冲突位时,所有节点重新回到‘监听’总线状态,直到该冲突时间过后,才开始发送。

(2)在总线超载的情况下,这种技术可能会造成发送信号经过许多延迟。为了避免发送时延,可利用CSMA/CD方式访问总线。当总线上有两个节点同时进行发送时,必须通过“无损的逐位仲裁”方法来使有最高优先权的的报文优先发送。在CAN总线上发送的每一条报文都具有唯一的一个11位或29位数字的ID。(3)CAN总线状态取决于二进制数‘0’而不是‘1’,所以ID号越小,则该报文拥有越高的优先权。因此一个为全‘0’标志符的报文具有总线上的最高级优先权。可用另外的方法来解释:在消息冲突的位置,第一个节点发送0而另外的节点发送1,那么发送0的节点将取得总线的控制权,并且能够成功的发送出它的信息。

现场总线复习题题

一、概念题 1、现场总线 现场总线是指安装在制造或过程区域的现场设备与控制室内的自控制装置 之间数字式、串行、多点通信的数据总线。 2、模拟数据编码 用模拟信号的不同幅度、频率、相位来表达数据的0、1状态。 3、数字数据编码 用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态。 4、单极性码 信号电平是单极性的。 5、双极性编码 信号电平为正、负两种极性的。 6、归零码(RZ) 归零码在每一位二进制信息传输之后均返回零电平的编码。可以很方便地确定每个码元的界限和信号电平。 7、非归零码(NRZ) 非归零码在整个码元时间内维持有效电平。如果两个码元数据相同(例如都是1),则电平保持不变。而这种情况下要求区分每个码元的 电平就必须对每个码元的占用时间做精确确定。否则,就会带来不同步 的问题。 8、差分码 差分码用电平的变化与否来代表逻辑“1”和“0”。变化为“1”,不变化为“0”。 9、基带传输 人们把数字数据信号固有的频带称为基带,相应的矩形脉冲信号称为基带信号。 10、载波传输 把数字基带信号记载到连续的高频载波上进行传输的系统叫载波传输或调制传输。 11、单工通信

数据单向传输(无线电广播) 12、半双工通信 数据可以双向传输,但不能在同一时刻双向传输(对讲机) 13、全双工通信 数据可同时双向传输(电话) 两个方向的信号共享链路带宽: 1)链路具有两条物理上独立的传输线路,或 2)将带宽一分为二,分别用于不同方向的信号传输 14、广播式网络 在广播式网络中,所有连网计算机都共享一条公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时,所有其他的计算机都会“收听”到这个分组。 15、点到点网络 与广播式网络相反,在点到点网络中,每条物理线路连接一对计算机。 假如两台计算机之间没有直接连接的线路,那么它们之间的分组传输就要通过中间结点的接收、存储与转发,直至目的结点。 采用分组存储转发与路由选择机制是点到点式网络与广播式网络的重要区别之一。 16、广播风暴 网络上的一个错误数据包的广播,它会引起多个主机立刻响应,一般说来,这种平等的错误数据包会引起风暴严重地成指数增长。 17、本质安全 18、总线供电 19、CSMA/CD 20、CTDMA 21、总线仲裁 二、填空题

集散控制系统期末考试试题库及答案解析(1)

集散控制系统期末考试试题库及答案解析 一、填空 4. TDC3000系统中,一条LCN网最多可连40 个模块,通过扩大器可连64 个模块。 5. CS3000系统主要由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关等部分组成。 7.现场总线是一种数字式、双向传输、多分支结构、计算机局部网络的底层控制网络。 9.现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器、现场总线-电流变换器等。 10. PROFIBUS现场总线的组态软件是STEP7。 11.计算机控制系统由:工业控制机生产过程组成。 12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同,可分为工业控制机控制系统、PLC控制、单片机控制 20. CS3000集散控制系统的FCS有标准型、扩展型、紧凑型三种。 22.计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构、分散结构大类。 23.集散控制系统由:工业控制机、通信网络、现场检测控制设备大部分组成。 25.集散控制系统又称为分散控制系统,英文简称DCS ,现场总线控制系统简称为FCS 。

二、名词解释 数据采集系统:计算机只承担数据的采集和处理,而不直接参与控制。 直接数字控制系统:计算机既采集数据,又对数据进行处理,并按照一定的控制规律进行运算,其结果经输出通道作用到控制对象,使被控变量符合要求。 现场总线控制系统:利用现场总线将分布在工业现场的各种智能设备和I/O单元方便的连接在一起构成的系统。 实时控制:计算机在规定的时间内完成数据的采集、、计算和输出。 传输速率:单位时间内通信系统所传输的信息量,一般以每秒种能够传输的比特数来表示,其单位是bps。 计算机控制系统:利用计算机来实现工艺过程自动控制的系统。 集散控制系统:是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层结构形式、局部网络通信的计算机综合控制系统。 现场总线:连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。组态:利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置,使其按预定的功能实现特定的目的。 串行传输:把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。 通信协议:通信双方共同遵守的规则,包括语法、语义、时序。 监督计算机控制系统:简称SCC系统,是一种两级微型计算机控制系统,其中DDC级计算机完成生产过程的直接数字控制。 分级控制系统:由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制,其特点是控制分散、危险分散。 模拟通信:通信系统中所传输的是模拟信号,通常采用0-10m A DC或4-20m A DC电流信号传输信息。 数字通信:通信系统中所传输的是数字信号。 并行传输:把数据多位同时在信道上进行传输的方式。 开放系统互连参考模型:信息处理领域内最重要的标准之一,是一种框架模型,它将开发系统的通信功能分为七层,描述了各层的意义及各层的命名和功能。 六、问答题 1.操作站的主要功能:为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。工程师站的主要功能:控制系统组态的修改、控制参数的调试 监控计算机的主要功能:在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作用,同时可对信息进行优化计算,为系统决策提供参考。 2.组态设计的一般步骤如下: (1)组态软件的安装按照要求正确安装组态软件,并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。 (2)工程项目系统分析首先要了解控制系统的构成和工艺流程,弄清被控对象的特征,明确技术要求,然后再进行工程的整体规划,包括系统应实现哪些功能、需要怎样的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中如何定义及定义哪些数据变量等。

现场总线 复习题 西华大学

1.计算机控制系统的发展经历了哪几个阶段?各有何特点? 一、数据采集与处理:计算机并不直接参与控制,对生产过程不会产生直接影响,能对整 个生产过程进行集中监视,可进行越限报警,可以得到大量统计数据。 二、直接数字控制系统(DDC):由计算机参与闭环控制过程,无需模拟控制器,控制系统 有一个功能较齐全的运行操作台,设定、显示、报警等集中在这个控制台上,操作方便,由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的,其中流动的信号都是电气信号,因此计算机不可能与现场装置离得太远,所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少,多数情况下应用为单回路控制。 三、监督计算机控制系统(SCC):一般由两级计算机组成,第一级计算机与生产过程连接, 并承担测量和控制任务,即完成DDC控制,第一级计算机和第二级计算机之间的数据通信,通常采用串行数据链路规程,传送效率一般较低。 四、集散控制系统(DCS):采用网络技术实现数据的高速远距离传送;采用分布的、相对 独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险;通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。 五、现场总线控制系统(FCS):采用一定的媒体作为通信线路,按照公开、规范的通信协 议,在位于现场的多个设备之间,以及现场设备与远程监控计算机之间,实现全数字传输和信息交换,是各种适应实际需要的控制系统。 2.什么是现场总线?简述现场总线出现的背景? 1.在生产现场的测量控制设备之间实现双向、串行、多点数字通信的系统称为现场总线; 2.出现的背景是:一是技术基础:现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟 信号及普通开关量信号的传输;二是技术开发和标准制定的战争:不同的国际标准化组织对现场总线的优缺点存在激烈争论。 3.什么是现场总线控制系统?简述现场总线系统技术特点? 1.现场总线控制系统采用一定的媒体作为通信线路,按照公开、规范的通信协议,在位 于现场的多个设备之间,以及现场设备与远程监控计算机之间,实现全数字传输和信息交换,各种适应实际需要的控制系统; 2.现场总线系统技术特点:(1)开放性(2)互可操作性与互换性(3)设备智能化(4) 彻底分散(5)现场环境适应性(6)系统可靠性(7)信息一致性(8)经济性(9)易于安装和维护。 4.简述FCS与DCS的区别?FCS有何优点? 区别是FCS是放弃常规的4~20mA模拟信号传输标准,采用一定的媒体作为通信线路,按照公开、规范的通信协议,在位于现场的多个设备之间,以及现场设备与远程监控计算机之间,实现全数字传输和信息交换,是各种适应实际需要的控制系统; 5.主流现场总线有哪些?其特点如何? 1.主流现场总线有DDC,DCS,FCS; 2.DDC:由计算机参与闭环控制过程,无需模拟控制器,控制系统有一个功能较齐全的运行 操作台,设定、显示、报警等集中在这个控制台上,操作方便,由于计算机与过程装置之前的双向信号流动的是通过硬性物连接装置来实现的,其中流动的信号都是电气信号,因此计算机不可能与现场装置离得太远,所以每台计算机所控制和管理的过程装置数量很少,多数情况下应用为单回路控制。 DCS:采用网络技术实现数据的高速远距离传送;采用分布的、相对独立的控制站在一定程度上避免了多回路集中控制的风险;通过控制站得冗余设计提高了控制系统的可靠性。 FCS:采用一定的媒体作为通信线路,按照公开、规范的通信协议,在位于现场的多个设备之间,以及现场设备与远程监控计算机之间,实现全数字传输和信息交换,是各种适应实

最新过程控制系统考试试题汇总

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现场总线复习题

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现场总线试题教学文稿

现场总线试题

1. 现在各种总线及标准不下二百种,其中 PROFIBUS现场总线、 FF现场总 线、 LONWORKS总线、 __ WorldFip现场总线、P-NET现场总线_ 等是具有一定影响和己占有一定市场份额的总线。 2.PROFIBUS 协议结构是以开放式系统互联网络为参考模型,该模型共有七层,PROFIBUS—DP定义了其中的_第一、二层和用户接口____。 3.利用OLM模块进行网络拓朴可分为三种方式_总线型、_星型 __、冗余环型 _ 。 4.有多种电源模块可以为S7-300 PLC和需要24V直流的传感器/执行器供电,如:PS305电源模块是直流供电, PS307电源模块是交流供电。 5.每个数字量模块的地址寄存器自动按__4 个字节分配,不管实际的I/O点数是否与之相同。 6.工厂自动化网络的分层结构为_现场设备层、车间监控层和_工厂管理层__三个层次。 7.OPT只适合连接__1__个无光纤接口的PROFIBUS站点到集成光纤接口的光纤网上,OBT是一个_有源的网络元件, 在网段里也是一个站点。8.PROFIBUS-DP系统行为有停止、清除、运行三种状态。 9.STEP7块的类型有组织块 ,功能 , 功能块 , 背景数据块、共享数据块 以及系统功能和系统功能块 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

10.PROFINET支持下列三种通信方式 TCP/IP标准通讯 , 实时(RT)通讯 , 同步实时(IRT)通讯。 11.STEP7中的数据类型分为三类基本数据类型 , 复杂数据类型和参数数据 类型。 12.PROFIBUS-DP系统可包括第一类DP主站设备 , 第二类DP主站设备 , DP从站设备三种不同设备 13.PROFIBUS-DP是一种现场级主从循环的通信, 用于自动控制系统和分 散的现场设备的通信, 可取代 24V DC 或 4—20mA 信号传输 14.PROFINET由PROFIBUS国际组织推出, 是新一代基于工业以太网的自 动化总线标准. PROFINET主要有两种应用方式 CBA 适合模块化分布式的应用; I/O 适合分布式智能站点之间通信的应用 15.一个S7-300站最多可以有一个主机架和三个扩展机架 16.RS-485传输是PROFIBUS最常用的一种传输技术, 常称为H2, 采用的电缆 是屏蔽双绞线 17. RS485 , IEC1158-2 ,和光纤是PROFIBUS提供的三种数据传输类型 18.西门子PLC有三种类型的启动模式暖启动 , 冷启动和热启动 19.FC和FB的临时变量储存在系统的本地数据堆栈中, 当FC或FB调用完 毕后, 这些变量空间就会被释放126 , 因此临时变量仅在FC或FB调用期 间有效 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

《现场总线》历年期末试卷答案

《现场总线》历年期末试卷答 一. 填空题 1.控制网络与计算机网络相比主要特点有:数据传输的及时性和系统响应的实时性、高可靠性及互可操作。 2.信号所含频率分量的集合称为频谱;频谱所占的频率宽度称之为带宽。 3.局域网常用的拓外结构有总线、星形和___环形__ _三种。著名的以太网(Ethernet)就是采用其中的___总线____结构。 4.按交换方式来分类,可以分为 _电路交换 _ 、 _报文交换__和__分组交换___三种。 5.开放系统互连参考模型OSI中,共分七个层次,分别是应用层、表达层、会话层、传输层、网络层、数据链路层 和物理层。 6.常用的有线通信介质主要有双绞线、同轴电缆和光缆。 7. PROFIBUS由以下三个兼容部分组成: PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS。 8. LonWorks拥有三个处理单元的神经元芯片:一个用于链路层的控制,一个用于网络层的控制,另一个用于用户的应用程序。 9 LonTalk协议提供了应答方式、请求/响应方式、非应答重发方式和非应答方式四种类型的报文服务。 10.FF现场总线的拓扑结构较灵活,通常包括点到点型、带分支的总线型、菊花链型和树型。 11. FF总线由低速(FF-H1)和高速(FF-HSE)两部分组成。 12. 按照地理分布距离和覆盖范围来看,计算机网络可以分为广域网、城域网和局域网。 13. FF的网络管理主要由网络管理者、网络管理代理和网络管理信息库。 14.PROFIBUS的总线存取方式有:主站之间采用_令牌方式 _传送,主站和从站之间采用_ 主从方式_传送。 17. PROFIBUS的OSI模型由_应用层_ __、__数据链路层 _ __和_ 物理层 _ _组成三层模型。 18. CAN的ISO/OSI参考模型的层次结构分为数据链路层和物理层。 19.CAN控制器的验收滤波器由4个验收码寄存器和4个验收屏蔽寄存器定义。 20.CAN总线上用显性和隐形两个互补的逻辑值表示“0”和“1”。 21.CAN报文的位流根据非归零编码方法来编码。 22. 验收滤波器的滤波模式包括单滤波模式、双滤波模式。 23.多路复用技术有时分多路、频分多路、码分多路。 24. CAN报文帧格包含11位标识符的标准帧和29位标识符的扩展帧。 二. 名词解析: 1.现场总线2.报文过滤3. 虚拟现场设备VFD 4.工业以太网5.本质安全技术6.链路活动调度器7.控制网络8. 计算机网络9. 总线仲裁:10.多路复用:11. 网桥:12.网络协议 1、现场总线:现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 2、报文过滤:一个用软件或硬件设备对向网络上传或下载的数据流进行有选择的控制过程。 3、虚拟现场设备VFD:应用进程中的网络可视对象和相应的OD 在FMS 中称为虚拟现场设备VFD。是一个自动化系统的数据和行为的抽象模型。它用于远距离查看对象字典中定义过的本地设备的数据, 其基础是VFD 对象。VFD 对象包含有可由通信用户通过服务使用的所有对象及对象描述。对象描述存放在对象字典中, 每个VFD 有一个对象描述。因而虚拟现场设备可以看作应用进程的网络可视对象和相应的对象描述的体现。 4、工业以太网是以太网、甚至是互联网系列技术延伸到工业应用环境的产物;工业以太网涉及企业网络的各个层次,无论是应用于工业环境的企业信息网络,还是基于普通以太网技术的控制网络,以及新兴的实时以太网,均属于工业以太网的范畴。 5、本质安全技术是指保证电气设备在易燃、易爆环境下安全使用的一种技术。它的基本思路是限制在上述危险场所中工作的电气设备中的能量,使得在任何故障的状态下所产生的电火花都不足以引爆危险场所中的易燃、易爆物质。 6、链路活动调度器:总线通信中的链路活动调度,数据的接收发送,活动状态的探测、响应,以及总线上各设备间的链路时间同步,都是通过数据链路层来实现。每个总线网段上有一个媒体嗯控制中心,称为链路活动调度器LAS。 7、控制网络:将多个分散在生产现场,具有数字通信能力的测量控制仪表作为网络节点,采用公开、规范的通信协议,以现场总线作为通信连接的纽带,把现场控制设备连接成为可以相互沟通信息,共同完成自控任务的网络系统与控制系统。 8、计算机网络:用通信手段将空间上分散的、具有独立处理能力的多台计算机系统互连起来,按照某种网络协议进行数据通信,以进行信息交换、实现资源共享和协同工作的计算机系统的集合。 9、总线仲裁:总线在传送信息的操作过程中有可能会发生“冲突”。为解决这种冲突,就需进行总线占有权的“仲裁”。总线仲裁是用于裁决哪一个主设备是下一个占有总线的设备。

现场总线考试填空题

现场总线填空题 1、现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 2、进入国际标准IEC62026的现场总线包括:AS-I、DeviceNet、SDS和Seriplex。 3、发送方将要发送的数据转换成信号通过物理信道传送到数据接收方的过程称为数据通信。 4、TCP/IP参数模型的四层分别是:主机至网络层、互联网层、传输层和应用层。 5、在网络中,数据有两种传输方式:基带传输和宽带传输。 6、RS-232需要进行串口通信信号测试时,可以直接将TXD和RXD相连,构成回路, 7、RS-422接口通信需要4根线,它是全双工的,RS-485接口通信需要2根线,它是半双工的。 8、PROFIBUS-DP协议的两个主要部分是用户接口层和直接数据链接映射层。 9、目前的PROFIBUS标准IEC61158提供了三种传输方式:RS-485、MBP、光纤。 10、通过MPI实现PL到PLC之间的通信有三种方式:全局数据包通信方式、无组态连接通信方式、组态连接通信方式。 11、基于PROFIBUS的远程监控系统由三层组成:底层控制层、SCADA层(现场监控层)、远程监控层。 12、CAN总线报文传送由四种不同类型的帧表示和控制:数据帧、远程帧、错误帧、超载帧,长度可变的位场是数据场。 13、CAN的直接通信距离最远达10km ,通信速率最高可达1Mbps。 14、P8xC591是个8位高性能的单片机微控制器,改进的1:1内部时钟分频器在12MHz外部时钟时实现500ns指令周期。 15、C8051F040内集成了一个12位和一个10位的逐次逼近型的A/D转换器,8位外部输入引脚可被编程为单端或差分输入。 16、USB-CAN适配器选用单向数据流方式与PC通信,使用CH375A的批量数据传输端口2上下传数据,使用中断上传端口1上传中断特征值。 17、DeviceNet的网络拓扑结构是干线-分支方式,具有线性总线拓扑结构。 18、DeviceNet现场总线的优点是开放、低价、可靠、高效。

CAN总线复习题

1、通信方式按照信息的传输方向分类,不正确的是()。 A. 单工方式 B. 半双工方式 C. 全双工方式 D.异步方式 2、通过复制位信号和延伸网段长度的网络设备是()。 A. 网关 B. 路由器 C. 中继器 D.网桥 3、下列现场总线中,支持电力线传输的是()。 A. Profibus-PA B. CAN C. DeviceNet D. LonWorks 4、SJA1000进入睡眠模式,下列说法错误的是()。 A. 睡眠模式位为 1 B. 没有总线活动 C. 无中断 D. 发送数据 5、下列OSI模型中的()不属于DeviceNet的通信模型。 A. 物理层 B. 网络层 C. 应用层 D.数据链路层 6、ISO11898标准支持最高传输速率为()。 A. 5Kbps B. 125Kbps C. 500Kbps D. 1Mbps 7、DeviceNet总线两端应加终端电阻,其标准阻值为()。 A. 75Ω B. 120Ω C. 200Ω D. 330Ω 8、CAN控制器接口PCA82C250的CAN总线系统,总线至少可连接()个节点。 A. 32 B. 64 C. 110 D. 127 9、CAN总线使用的数据编码是()。 A. 归零码(RZ) B.不归零码(NRZ) C. 曼彻斯特编码 D. 差分曼彻斯特编码 10、MCP2515的SPI指令集中,复位命令是()。 A. B. 11 C. 00000011 D. 00000000 11、在CAN总线技术规范中,扩展帧具有的标识符位数为()。 A. 8位 B. 11位 C. 15位 D. 29位 12、SJA1000是() 控制器接口芯片控制器驱动芯片 C.在片CAN控制器芯片 D.独立CAN控制器芯片 13、属于独立CAN控制器芯片的是()。 A. C8051F040 B. P8Xc591 C. SJA1000 D. LPC2000 14、CANopen协议支持()位标识符。

Lonworks总线及其应用

Lonworks 总线及其应用
2008-2-27 17:03:00 来源:
一、现场总线 现场总线是 20 世纪 80 年代中期在国际上发展起来的。 随着微处理器与计算机功能的不断增强和价 格的降低,计算机与计算机网络系统得到迅速发展。现场总线可实现整个企业的信息集成,实施综合自 动化,形成工厂底层网络,完成现场自动化设备之间的多点数字通信,实现底层现场设备之间以及生产 现场与外界的信息交换。现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点 数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 迄今为止,比较成熟的并且比较有影响力的现场总线则有以下几种类型: 1.FF,2.Profibus,3.CAN,4.Lonworks,5.Devicenet,6.Interbus,7.WorldFIP,8.Swiftnet,9.P-net, https://www.wendangku.net/doc/542182183.html,-link,11.AS-i,12.controllnet。 由于现场总线系统打破了传统控制系统采用的按控制回路要求, 设备一对一的分别进行连线的结构 形式。把原先 DCS 系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块放入现场设备,加上现场设备具有 通信能力,因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表,直接在现场完成,实现了彻底 的分散控制。 现场总线系统在技术上具有以下特点: (1)系统具有开放性和互用性 通信协议遵从相同的标准,设备之间可以实现信息交换,用户可按自己的需要,把不同供应商的产 品组成开放互连的系统。 系统间、 设备间可以进行信息交换, 不同生产厂家的性能类似的设备可以互换。 (2)系统功能自治性 系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,现场设备可以完成 自动控制的基本功能,并可以随时诊断设备的运行状况。 (3)系统具有分散性 现场总线构成的是一种全分散的控制系统结构,简化了系统结构,提高了可靠性。 (4)系统具有对环境的适应性 现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采 用两线制实现供电和通信,并可以满足安全防爆的要求。 由于现场总线结构简化,不再需要 DCS 系统的信号调理、转换隔离等功能单元及其复杂的接线, 节省了硬件数量和投资。简单的连线设计,节省了安装费用。设备具有自诊断与简单故障处理能力,减 少了维护工作量。设备的互换性、智能化、数字化提高了系统的准确性和可靠性。还具有设计简单,易 于重构等优点。 下面本文对 Lonworks 总线和其技术特点及原理进行详细阐述: 1. Lonworks 总线及 Lonworks 系统特点 Lonworks 是由美国 Echelon 公司于 20 世纪 90 年代初推出的现场总线, 它采用 ISO/OSI 模型的全部 7 层通讯协议, 这是在现场总线中唯一提供全部服务的现场总线, 在工业控制系统中可同时应用在 Sensor Bus、Device Bus、Field Bus 等任何一层总线中。它除了具有上面说提到的现场总线的公共的特点外, 另外,在一个 Lonworks 控制网络中,智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通

2012现场总线试题

一、填空题 1、当CAN总线系统任意两节点间的最大传输距离为10000米时,传输速率为_____5kbps_______。当CAN总线系统传输速率为1000kbps 时,两节点间的最大传输距离___40m_________。 2、CAN总线报文传送由4种不同类型的帧表示,分别是数据帧、远程帧、错误帧、超载贞______,其中数据帧与远程帧的区别是,远程帧 的RTR位为______隐性/(1)___。 3、以太网与现场总线整合的方案分三种即__________、网关和代理服务器法和重建法。 4、CAN总线两端应加终值电阻,其值为___120n_______。 6、DeviceNet定义的通用对象包括标识对象、消息路由对象、______Devienet对象____和连接对象。 7、高速CAN收发器TJA1050有两种工作模式:高速模式和静音模式,如果将S引脚连接到VCC,则可以进入到_静音模式________。 8、DeviceNet网络最多允许_______64___ 个节点,网络通信采用_____生产者和消费者___________模型。 9、标准格式的CAN数据帧,不计填充位,最短为44位,最长为108位。若计填充位,最短为44位,最长为132位。 10、在CAN总线中存在5种不同的错误类型,即:位错误、填充错误、CRC错误、形式错误、应答错误。 11、CAN总线在传输速率为5kbps及其以下时,传输距离可达10Km;传输距离在40m及其以下时,传输速率可达1Mbps。 12、CAN总线数据帧由7个不同的位场组成:帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。 13、在CAN总线中存在5种不同的错误类型,即:__位错误________、填充错误、CRC错误、形式错误和______应答错误____。 14、SJA1000有两种不同的协议模式,即BasicCAN模式和________PeliCAN_______。 15、DeviceNet支持的传输速率为125kbps、________150kbps_____和500bps。 16、PCA82C250的引脚8接地进入高速模式;引脚8接至____高电平___________进入低电流待机模式。 17、CAN总线数据帧由7个不同位域组成即:帧起始、________仲载域_____、控制域、数据域、______CRCP域_______、应答域和帧结 尾。 18、在PeliCAN模式下,接收缓冲区和发送缓冲器结构相同,并且__内部RAM________也相同。读操作访问______接收缓冲区_______, 写操作访问发送缓冲器。 19、CANopen协议中采用____11______位标识符,其默认的标识符分配方案称为预定义连接。 二、选择题(本题10分,每题1分) 1、CAN总线使用的数据编码是( B )。 A. 归零码(RZ) B.非归零码(NRZ) C. 曼彻斯特编码 D. 差分曼彻斯特编码 2、OSI通信模型中七层都具有的现场总线是( A )。 A. LonWorks B. CAN C. DeviceNet D. HART 3、在CAN总线2.0B技术规范中,扩展帧具有的标识符位数为( D )。 A. 8位 B. 11位 C. 15位 D. 29位 4、ISO11898对CAN总线典型电平规定如下,正确的是( B )。 A. 显性:V CAN–H=V CAN–L=2.5V,V diff =0V;隐性:V CAN–H=3.5V,V CAN–L=1.5V, V diff =2V。 B. 隐性:V CAN–H=V CAN–L=2.5V,V diff =0V;显性:V CAN–H=3.5V,V CAN–L=1.5V, V diff =2V。 C. 显性:V CAN–H=1.75V,V CAN–L=3.25V, V diff =-1.5V;隐性:V CAN–H=4V,V CAN–L=1V,V diff =3V。 D. 隐性:V CAN–H=1.75V,V CAN–L=3.25V, V diff =-1.5V;显性:V CAN–H=4V,V CAN–L=1V,V diff =3V。 5、属于独立CAN控制器芯片的是( C )。 A. C8051F040 B. P8Xc591 C. SJA1000 D. LPC2000 6、CAN总线中,若具有下列报文ID的4个标准格式数据帧争用总线,胜出的是( C )。 A. 11001100001b B. 11001101001 C. 11001000001 D. 11001000010 7、CANopen协议支持( B )位标识符。 A. 12 B. 11 C. 29 D. 32 8、SJA1000对控制段寄存器初始化工作在( D )下进行的。 A. BasicCAN模式 B. PeliCAN模式 C. 工作模式 D. 复位模式 9、( B )总线即传输数字信号又可传输模拟信号。 A. FF B. CAN C. DeviceNet D. HART 10、DeviceNet是基于连接的网络,下列属于报文组1的连接标识符(CID)是( A )。 A. CID=300 hex B. CID=400 hex C. CID=500 hex D. CID=600 hex 11、SJA1000进入睡眠模式,下列说法错误的是( D )。 1

集散控制系统与现场总线试题习题及答案全解

本答案仅供参考。 第1章绪论 1.1 什么是过程计算机控制系统?它由哪几部分组成?通过具体示例说明。 答:它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成,以实现生产过程闭环控制的系统,它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。例 如温度控制系统。 1.2 计算机控制工业生产过程有哪些种类型? 答:计算机控制工业生产过程一般有五种类型: 操作指导控制系统;直接数字控制系统;监督控制系统;集散控制系统; 现场总线控制系统。 1.3 计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分?各部分是怎样互相联系 的?其中过程通道有几种基本类型?它们在系统中起什么作用? 答:计算机控制系统的硬件一般包括:主机、外部设备、过程输入输出设备。 两个过程通道,一个是输入通道,另一个为输出过程通道。 输入过程通道包括:A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入; DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。 输出过程通道包括:D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出; DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。 1.4 直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成? 答:直接数字控制系统的硬件主要有计算机(主机)、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。如下图所示。

1.5 数字PID 控制算法有几种形式?各有什么特点? 答:数字PID 控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。PID 位置式根 据偏差计算阀门的位置,PID 增量式根据偏差计算阀门的变化;PID 速 度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。 1.6 试推导计算机控制系统PI 控制算法的位置式、增量式和速度式。 答:模拟PI 控制算法为 ])(1)([)(0?+=t I p dt t e T t e k t u 其中,p k ----比例增益 I T ----积分时间常数 在采样周期相当短暂时,用矩形法近似代替积分项∑?=≈k i t i Te dt t e 00)()(,其中T 为采样周期,k 为采样序号。 PI 位置式算法为: x k i I p u i e k k e k k u ++=∑=0)()()( PI 增量式算法为: )()()(k e k k e k k u I p +=?? PI 速度式算法为: T k e k T k e k T k u k v I p )()()()(+==??

台达CANopen现场总线产品通讯整合应用实例

前言:近年来,各种现场总线技术在愈来愈多的工业现场得到良好的应用,国外多家知名自动化厂商相继推出了现场总线类产品,为了适应工业自动化产品技术发展的需要,满足众多客户现场总线应用需求,台达也推出了CANopen总线产品,支持台达全系列自动化产品,同时支持自定义设备,可以支持其他厂商产品接入CANopen现场总线。 本项目就是利用台达CANopen总线和台达其他自动化产品整合应用,基于CANopen现场总线通讯协议,达到高速通讯响应的控制要求。

控制系统技术方案配置:详见下表 序号 元件名称 型号规格 数量(台) 备注 1 人机界面 DOP-AE10THTD 1 10.4”

2 PLC主机 DVP28SV11R 1 16K Step 3 CANopen主站DVPCOPM-SL 1 SV左侧高速扩展 4 CANopen从站 IFD9503 5 CANopen/Modbus 5 变频器 VFD007B21A

750W,单相220V 6 变频器 VFD007M21A 3 750W,单相220V 7 变频器 VFD004S21A 1 400W,单相220V

上述表格仅列举出技术方案主要元器件,此外还包括121Ω终端电阻以及其他通讯连接电缆等辅助器件,此处均不予赘述。 控制系统原理框图简要介绍: 采用CANopen现场总线作为通讯介质,主要为了实现多从站大量数据高速通信响应和提高通讯稳定性,和传统Modbus通讯协议比较,CANopen总线通讯协议有质的飞跃,数据通讯不再受到Modbus轮

询方式的制约,大大提高了主从站之间的大量数据通讯响应速度和稳定性。 人机界面通过RS485和主站28SV PLC连接,28SV左侧高速并行接口连接CANopen总线主站模块DVPCOPM-SL,5台CANopen 总线从站模块IFD9503分别连接5台台达变频器,系统实现人机输入频率和启停命令,实时显示变频器输出频率、电流、电压等参数数

现场总线与测控技术考试试题

“现场总线与测控技术”硕士研究生考试试题 1.什么是现场总线?国际电工委员会IEC61158对现场总线的定义是什么? 答:○1现场总线原本是指现场设备之间公用的信号传输线,后又逐渐被定义为应用在生产现场,在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信技术。 ○2国际电工委员会IEC61158对现场总线(field bus)的定义是:安装在制造或过程区域的现场装臵与控制室内的自动控制装臵之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 2.简述现场总线的分类及其应用领域。 答:现场总线可分为三类:○1全传感器网络 ○2功能数字网络 ○3数字信号串行线 现场总线是应用在生产现场、在微型计算机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用背景。 3.简述现场总线的协议组成结构及其工作原理。 答:○1现场总线网络结构按照国际标准化组织(ISO)制定的开放系统互联OSI(Open System Interconnection)参考模型建立的。OSI参考模型共分7层,即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表达层和应用层。 ○2工作原理:它把单个分散的测量控制设备变成网络节点,以现场总线为纽带,连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。 4.介绍CAN总线位的数值表示,并说明任意两点间的最大距离。 答: ○1 图 1 总线位的数值表示

○2 表 1 CAN总线系统任意两节点之间的最大距离 5.简述数据链路层的几个特征。 答:七个基本特征: (1)报文(Messages) (2)信息路由(Information Routing) (3)优先权(Priorities) (4)远程数据请求(Remote Data Request) (5)仲裁(Arbitration) (6)安全(Safety) 错误检测(Error Detect)措施: - 监视(发送器对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较) - 循环冗余检查 - 位填充 - 报文格式检查 (7)应答(Acknowledgment) 6.详述报文的帧结构。 答:在报文传输时,不同的帧具有不同的传输结构,下面将分别介绍四种传输帧的结构,只有严格按照该结构进行帧的传输,才能被节点正确接收和发送。 ○1数据帧由七种不同的位域(Bit Field)组成:帧起始(Start of )、仲裁域(Arbitration Field)、控制域(Control Field)、数据域(DataField)、CRC域(CRC Field)、应答域(ACK Field)和帧结尾(End of )。数据域的长度可以为0~8个字节。 1)帧起始(SOF):帧起始(SOF)标志着数据帧和远程帧的起始,仅由一个“显性”位组 成。在CAN的同步规则中,当总线空闲时(处于隐性状态),才允许站点开始发送(信号)。

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