网络控制技术答案
一、基本概念
1、什么是现场总线?
解答：现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。IEC对现场总线的定义为：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制设备之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
2、数据编码分几种？什么是差分码？
解答：数字编码是指通信系统只以何种物理信号的形式来表达数据。通常有：
单极性码、双极性码、归零码、非归零码、差分码、曼彻斯特码、模拟数据编码等七种。
差分码是指用电平的变化与否来表示逻辑1和0.电平变化代表1，不变化代表0，此规定的码称为信号差分码。
3、计算机局域网拓扑结构最常见的有哪几种？
解答：常见的网络拓扑结构有：星形拓扑、环行拓扑、总线拓扑、树形拓扑等
4、什么是网络传输介质？
解答：网络传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。常见的传输介质有电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维、无线与卫星通信。
5、什么是载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）？
解答：即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。
是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统被广泛使用。
csma/cd 是工作在数据链路层。
举个简单例子，比如说以太网。
6、BasicCAN与PeliCAN有什么不同？105
解答：SJA1000有两种工作模式，在PeiliCAN模式下，SJA1000有了一个含很多新功能的重组寄存器。SJA1000包含了设计在BasicCAN下的所有位及一些新功能位，PeiliCAN模式支持CAN2.0协议中规定的所有功能（29位标识符）
7、Lon总线有什么特点?P206
解答：1、开放性：网络协议开放，对任何用户平等
2、通信媒质：使用多种传输介质，如双绞线、电力线、无线电波、红外线、光纤、同轴电缆和电源线等
3、互操作性：通信协议Lontalk是符合国际标准化组织ISO定义的开放互联模型
4、网络结构：可以是主从式、对等式或者客户|服务器式
5、网络结构：支持多种拓扑结构，如总线型、星型、环型、混合型等
6、网络通信采用面向对象的设计方法
7、通信的每帧有效字节数可从0到228B
8、通信的速率可达1.25M/s
9、Lonworks 网络控制技术在一个测控网络上的节点数可达32000个
10、提供有力的开发平台Lonbuilder和NodeBuilder
11、Lonworks提供技术核心元件
12、改善了CSMA，可用可预测P坚持CSMA，这样在网络负担很重的情况下不会导致网络瘫痪。
8、神经元芯片的Service Pin引脚有什么作用？
解答：在Neuron芯片固件的控制下，该引脚主要用在节点配置、安装以及维护的过程中。例如：节点还没有配置网络地址信息时，LED闪烁，0.5HZ；当服务引脚接地时，节点会在网上发送一个含有Neuron芯片ID值得网络管理信息，网络管理设备将使用该消息中包含的信息来安装和配置该节点。
9、Lon总线主要有哪几种收发器？
解答：1、双绞线收发器；2、PL T-22电力线收发器；3、PL3120和PL3150电力线智能收发器；4、无线收发器
10、LonWorks采用什么通信协议？具有什么特点？
解答：LonWorks采用LonTalk协议；其特点为：
1、协议采用分级编制方式，即域、子网和节点地址。
2、协议支持多种通信介质，包括双绞线、电力线、同轴电缆、无线电、红外和光纤传输介质
3、互操作性强，网络上的任意一节点都可以对其他节点进行操作，传输控制信息。
4、响应时间快，通信安全可靠。
11、什么是网络变量？作用是什么？P266
解答：网络变量是一个节点中的一个对象，他可以与一个或多个其他节点的网络变量相连接。一个节点的网络变量从网络的观点定义了他的输入和输出，同时允许在分布式应用环境中共享数据。无论何时，如果一个程序更新了他的输出网络变量的值，则该值可以通过网络传递给所有的与该网络变量相连接的其他节点的输入网络变量。网络变量大大的简化了可发和安装分布式系统的过程，促进了节点间的互操作。
12、LonTalk协议的网络地址分哪几层结构？？
解答：含ISO/OSI的七层体系结构：物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。一个域最多有32385个节点。
13、简述PROFIBUS-DP现场总线的特点。
解答：
（1）远距离高速通信：波特率从0．096～12Mb／s；最大距离12Mb／s时100m，15Mb／s时200m，还可以用中继器加长。
（2）分布式结构：各主站间令牌传递，主站与从站为主从传送，每段可达32个站，用连接器连接段，最多可达126个站。
（3）易于安装：因为RS485的传输技术简单，双绞线的敷设不需要专业知识，总线结构使得1个站点装卸载不影响其它站点的正常工作，系统的安装还可以分别进行，后期安装的系统不会对前期安装的系统造成妨碍。
（4）诊断功能：经过扩展的Profibus-DP的诊断功能能对故障进行快速定位，诊断信息在总线上传输并由主站采集。
（5）开放式通信网络。
（6）可靠性和保护机制：Profibus-DP允许构成单主站或多主站系统。
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14、什么是DP一类主站和二类主站？什么是DP从站？
解答：DP1类站循环的与DP从站交换数据。他使用Set-Prm和Chk-Cfg、Data-Exchange、Slave-diag、Global——control等功能执行通信任务。
DP2类主站是编程装置诊断和管理设备。除了刚才的1类主战的功能外，还有支持以下特殊功能：RD-Inp和RD-Outp、Get-Cfg、Set-Slave-Add.
DP从站只与转载此从站的参数并组态他的DP主站交换用户数据
15、GSD文件的功能是什么？
解答：GSD文件简介
PRO FlBUS设备具有不同的性能特点，为达到PROFIBUS简单的即插即用配置．PROFIBUS设备的特性均在电子设备数据库文件(GSD)中具体说明。标准化的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中．既简单又是对用户友好的。
2 GSD文件的组成
GSD文件可以分为三个部分：
◆一般规范这部分包括生产厂商和设备的名称，硬件和软件的版本状况，支持的波特率一可能的监视时间问隔以及总线插头的信号分配；
◆与DP主站有关的规范这部分包括只运用于DP主站的各项参数(如连接从站的最多台数或上装和下装能力)。这一部分对从站没有规定；
◆与DP从站有关的规范这部分包括与从站有关的一切规范(如输入／输出通道的数量和类型、中断测试的规范以及输入／输出数据一致性的信息)。
二、简述CRC检错码的工作原理。根据下列条件计算余数多项式R(X)。
发送数据BIT序列为10100101101（f（x））
生成多项式BIT序列为10011（G（X））
解答：
以CRC-4编码为例，
首先在10100101101末尾添加4个0，数据块就成了101001011010000，然后用g（x）=10011去除，不用管商是多少，只需要求得余数R（x）。
R（x）=010111
三、CANBUS 硬件节点设计
采用你熟悉的一种单片机或单片微控制器设计一CANBUS硬件节点电路，使用SJA1000独立CAN控制器,假设节点号为20，通讯波特率为100Kbps。
1、画出硬件电路图。
2、画出CAN初始化程序流程图
解答：
1、
2、初始化流程图：
四、谈谈你对现场总线技术的认识。
（不少于500字）
解答：现场总线控制系统技术是20 世纪80 年代中期在国际上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线控制系统（FCS）的出现引起了传统的PLC和DCS控制系统基本结构的革命性变化。现场总线系统技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是从原来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。尤其是20世纪90 年代现场总线控制系统技术逐渐进入中国以来，结合Internet 和Intranet 的迅猛发展，现场总线控制系统技术越来越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。
从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制室主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。
通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计
算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以这种总线被称为现场的总线，简称现场总线。
现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法，它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输，同时在保证传输实时性的情况下实现信息的可靠性和开放性。一般的现场总线具有以下几个特点：（1）布线简单
（2）开放性
（3）实时性
（4）可靠性
几种典型的现场总线有：PROFIBUS、FF（Fundation Fieldbus）基金会现场总线、CAN （Controller Area Network）、WorldFIP、DeviceNet、ASi（Actuator Sensor Interface执行器传感器接口）总线、Interbus等。
在发达国家，现场总线技术从20世纪80年代开始出现并逐步推广到现在，已经被工业控制领域广泛应用。据说，2002年欧洲有40％的自动化工程项目采用了现场总线控制系统，预计到2005年将达65～70％。在国内，现场总线首先用在外国公司在华投资的生产线，比如几乎所有外资汽车生产企业都有使用现场总线的生产线。啤酒罐装、烟草加工、机械装配、产品包装等生产线也大量使用现场总线。一些市政工程也开始使用现场总线。在中国，20世纪90年中后期引入现场总线，至今在技术概念上已被广泛接受，用户群和使用面迅速增加和扩大，许多自动化项目把现场总线控制作为选择方案之一，还有不少本土化的现场总线产品出现，并迅速得以产业化。
目前现场总线技术的应用主要集中在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山以及OEM用户等各个行业，同时还有道路无人监控、楼宇自动化、智能家居等新技术领域。
一、基本概念
4. 现场总线控制系统与传统控制系统相比有什么优点？
解答：1、节省硬件数量与投资2、节省安装费用3、节省维护开销4、用户具有高度的系统集成主动权5、提高了系统的准确性与可靠性
5. 什么是介质访问控制方式？常用的有哪几种？
解答：在总线和环行拓扑中，网上的设备必须共享传输线路。为了解决在同一时间有几个设备同时争用传输介质，所以需要某种介质访问控制方式。
常见的有：
载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD
令牌环（标记）访问控制
6. CAN现场总线的数据帧由哪几部分组成？
解答：一个数据帧由7个不同位场构成，他们是：帧起始（SOF-Start Of Frame)、仲裁场、控制场（2 b保留位＋DLC场）、数据场、CRC场、ACK场和帧结束（EOF-End Of Frame)。如图3所示。
7. RS-232通信接口与RS-485通信接口有什么不同？
解答：1、电气特性不同：RS-232C -5V~-15V 表示逻辑1，+5V~+15V 表示逻辑0 RS-485采用二线差分平衡传输，当采用+5V电源供电时：
若差分信号位-2500~-200mV时，为逻辑0
若差分信号位+2500~+200mV时，为逻辑1
若差分信号位-200~+200mV时，为高阻状态
2、RS-485抑制噪声的能力强。
3、RS-485不受节点间接地电平差异的影响。
4、RS-485支持比RS-232更长的距离、更快的速度、更多的节点。
8. 什么是Modbus通信协议？
解答：Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法
9. 什么是CSMA/CD?
解答：CSMA/CD即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统被广泛使用。csma/cd 是工作在数据链路层。
10.什么是位填充技术？
解答：一帧报文中的每一位都由不回零码表现,可保证位编码的最大效力。然而,如果在一帧报文中有太多雷同电平的位,就有可能失往同步。为保证同步,同步沿用位填充发生。在五个持续相等位后,发送站自动插进一个与之互补的补码位;接受时,这个填充位被自动丢掉。例如,五个持续的低电平位后,CAN主动插进一个高电平位。CAN通过这种编码规矩检讨毛病,假如在一帧报文中有6个相同位,CAN就知道产生了过错。
11.简述CAN的分层结构和功能。画出CAN智能网络通信适配器硬件结构图p179
解答：CAN遵从OSI的模型，按照OSI的标准模型，CAN结构划分为两层：数据链路层和物理层。数据链路层又分为逻辑链路控制层LLC和媒体访问控制层MAC。
LLC的主要功能：为数据传动和远程数据请求提供服务。
MAC的功能主要是传动规则，即控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定。物理层的功能是有关全部电气特性在不同节点的实际传送。
13. PROFIBUS-DP现场总线中，GSD文件的功能是什么？P317
解答：GSD文件是一个文字文件，使用GSD文件可用来识别PROFIBUS-DP装置（主站或从站），GSD 文件包含了在标准DP主站上配置一个DP 从站所必须的数据讯息。GSD文件基本上包含有供货商（V endor）资料、支持通讯传输速率、计时信息、支持特性与配件，以及可使用的I/O 信号，GSD 文件是主站参数记录的基本构造。
GSD文件可分为三个部分：
(1) 总规范：包括了生产厂商和设备名称、硬件和软件版本、波特率、监视时间间隔、总线插头指定信号。
(2) 与DP有关的规范：包括适用于主站的各项参数，如允许从站个数、上装/下装能力。
(3) 与DP从站有关的规范：包括了与从站有关的一切规范，如输入/输出通道数、类型、诊断数据等
14 .SPC3是如何与CPU接口的p340？
解答：SPC3有一个11位地址总线的8位并行接口。SPC3支持基于Intel的80C51/52的处理器和Motorol的HC11处理器等。对于INTEL和Motor的数据不兼容的问题，在访问默写16位的寄存器和16位的RAM单元时，自动进行字节交换。
总线接口单元（BIU）和爽口RAM控制器（DPC）控制着SPC3处理器的内部RAM的访问。SPC3内部集成了一个时钟分频器，能产生2分频和4分频的输出，因此不需要附加费用就可以实现与低速CPU的相连。
15.为什么现场总线通信模型只采用OSI模型的其中几层？为什么增加用户层？65
解答：在工业生产现场存在大量的传感器、控制器、执行器等，他们通常相当零散的分布在一个较大的范围内，对由他们组成的网络，其单个节点的面向控制的信息量不大，信息传输的任务也比较简单，但是实时性、快速性的要求较高。如果按照OSI的七层模式的参考模型，层间操作和转换的复杂性，网络接口的造价和时间开销显得过高。为了满足实时性的要求和减低工业网络的成本，所以现场总线只采用其中的物理层、数据链路层和应用层。
增加的用户层规定了标准的功能模块、对象字典和设备描述，供用户组成所需要的应用程序，并实现网络管理和系统管理。
二、简述CRC检错码的工作原理。根据下列条件计算余数多项式R(X)。
发送数据BIT序列为10101001011（f（x））
生成多项式BIT序列为10101（G（X））
解答：
以CRC-4编码为例，
首先在10101001011末尾添加4个0，数据块就成了101010010110000，然后用g（x）=10101去除，不用管商是多少，只需要求得余数R（x）。
R（x）=01000
三、CANBUS 硬件节点设计P 157
采用你熟悉的一种单片机或单片微控制器设计一CANBUS硬件节点电路，使用SJA1000独立CAN控制器,假设节点号为08，通讯波特率为250Kbps。
3、画出硬件电路图。
画出CAN初始化程序流程图，写出ACR、AMR、BTR0、BTR1、OCR寄存器。
解答：
1、
2、初始化流程图：
ACR=08、AMR=00H、BTR0=01H、BTR1=1CH、OCR=FAH
一、基本概念
16、CAN现场总线用位数值用什么表示？
解答：CAN用显性和隐性两个互补的逻辑值来表示0和1.当在总线上同时发动显性和隐性时，其结果总是位显性数值。在总线空闲或者是隐性位期间发送隐性位，显性位一大于最小阈值的差分电压表示。
17、在CAN通信控制器SJA1000的BasicCAN模式中，地址是如何分配的？
解答：ＳＪＡ１０００对微控制器而言是ＩＯ器件。两器件的独立操作是通过对象ＲＡＭ一样的片内寄存器修正实现的。ＳＪＡ１０００地址区包括控制段和报文缓冲器。控制段包括控制寄存器、命令寄存器、状态寄存器、中断寄存器、验收代码寄存器。发送缓冲器是用来存储微控制器要SJA1000发送的报文。他被分为描述符区和数据区。
18、CAN总线驱动器有哪些？其作用是什么？
解答：常见的总线驱动器有PCA82C250/251、TJA1050、TJA1040等。总线驱动器是协议控制器和物理传输线路之间的接口。此器件对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接收能力，
19、画出CAN智能测控节点结构图。192
解答：
20、LonWorks技术的主要特点是什么？
1、开放性：网络协议开放，对任何用户平等
2、通信媒质：使用多种传输介质，如双绞线、电力线、无线电波、红外线、光纤、同轴电缆和电源线等
3、互操作性：通信协议Lontalk是符合国际标准化组织ISO定义的开放互联模型
4、网络结构：可以是主从式、对等式或者客户|服务器式
5、网络结构：支持多种拓扑结构，如总线型、星型、环型、混合型等
6、网络通信采用面向对象的设计方法
7、通信的每帧有效字节数可从0到228B
8、通信的速率可达1.25M/s
9、Lonworks 网络控制技术在一个测控网络上的节点数可达32000个
10、提供有力的开发平台Lonbuilder和NodeBuilder
11、Lonworks提供技术核心元件
12、改善了CSMA，可用可预测P坚持CSMA，这样在网络负担很重的情况下不会导致网络瘫痪。
21、Neuron芯片TMPN3150内部结构主要有什么组成？
解答：TMPN3150内部结构主要有三个CPU（MACCPU、网络CPU、应用CPU）、11个可编程I/O口、RAM和EEPROM、控制信号产生电路、时钟和定时器部分、网络通信口组成。
22、神经元芯片直接I/O对象有哪些？
解答：直接I/O对象主要包括Bit（位）I/O对象、ByteI/O对象、Leveldetect（电平检测）输入输出对象、Nibble（半字节）对象
23、LON网络智能适配器的系统组成主要有哪几部分？
P287
解答：基于Pci的网络智能适配器主要包括硬件设计、配置空间的定义和驱动程序的开发等几部分。智能适配器的硬件可分为两部分，一部分是属于PC机一侧的，他通过PCI总线实现了与PC机的相连；另外一部分是属于神经元芯片一侧的，他实现了与LON总线的数据交换。PCI总线的协议比较复杂，可以采用第三方生产的PCI专用芯片。
二、简述CRC检错码的工作原理。根据下列条件计算余数多项式R(X)。
发送数据BIT序列为10101001011（f（x））
生成多项式BIT序列为11001（G（X））
解答：
以CRC-4编码为例，
首先在10101001011末尾添加4个0，数据块就成了101010010110000，然后用g（x）=11001去除，不用管商是多少，只需要求得余数R（x）。
R（x）=00101
三、CANBUS 硬件节点设计
采用你熟悉的一种单片机或单片微控制器设计一CANBUS硬件节点电路，使用SJA1000独立CAN控制器,假设节点号为18，通讯波特率为250Kbps。
4、画出硬件电路图。
5、画出CAN初始化程序流程图，写出ACR、AMR、BTR0、BTR1、OCR寄存器。解答：1、
2、初始化流程图：
ACR=18、AMR=00H、BTR0=01H、BTR1=1CH、OCR=FAH
网络攻防原理与技术源代码
/*=================================================== * 基于winpcap的多线程SYN Flood攻击源代码 * 运行平台：WinXP，Win2k3，WinVista，Win2k8，Win7 * 编译环境：VC6.0 + winpcap SDK *====================================================*/ #define WIN32_LEAN_AND_MEAN #define _WSPIAPI_COUNTOF #include
计算机网络原理与技术第二次作业
计算机网络原理与技术第二次作业 一、填空题 1．最便宜且最为普遍的导引型传输介质是。 2．同轴电缆分为和两种。 3．光纤是一种细而柔软的能引导的介质。 4．卫星通信是使用人造地球卫星作为来转发信号。 5．无线领域的另一项重大进展是无线电接口。 6．之间通常由一条高速链路相连。 7．北美和日本使用的PCM载波标准称为载波。我国使用的是系统。 8．电话网是网的典型例子。 9．交计算机网络中的节点与通信链路分别抽象成点与线，由这些点和线组成的几何图形就是网络的。 10．目前星型结构是局域网中最常用的。 11．数据链路层的主要任务是保证数据在物理链路上的。 12．所有的协议处理都是以为单位来进行的。 13．起始标记法的缺点是数据传输。 14．任何一种检错码或纠错码，其检错和纠错的能力都是的。 15．两个码字的对应比特取值不同的比特数称为这两个码字的。 16．海明距离越大，能力就越强，但所需的冗余信息也越多。 17．最简单的差错检测方法是使用单个。 18．循环冗余码又称。 19．使用确认和超时实现可靠传输的策略有时称为。 20．停—等算法是最简单的方案。 21．信息帧用于传送数据，简称。 22．监视帧用于差错控制和流量控制，简称。 23．无编号帧简称。 24．PPP是一个数据链路协议。 25．在信道划分方法中，每个节点被分配了，因而不会有冲突发生。26．以太网广泛用于办公自动化系统，却不能用于的工业控制系统中。27．第一个以太网是由美国施乐公司于年建成的。 28．以太网是第一个广泛使用的。 29．光信号的传输是方向的。 30．局域网上的每一台主机都有一个）地址。 31．千兆以太网的所有配置都是。 32．红外线使用的编码方案是。 33．连接局域网最常见的设备是。 34．网桥的功能是在多个局域网之间。 35．网桥较常见的应用是连接两个或多个的局域网。 36．单位时间内成功传输的数据量称为）。 37．数据报网络一般采用进行拥塞控制。 38．不对称释放容易造成。 39．把邮件从永久邮箱传输到本地计算机的最流行的协议是。 40．网络安全从本质上讲就是安全。 41．加密技术是网络安全的。
《数字化网络化制造技术》
第1章数字化网络化制造概述 我国现在已成为一个制造大国，世界各地到处可见“MADE IN CHINA”，这是不争的事实。但我国还远不是制造强国，准确地说，我国目前还只是中低档商品的世界制造工厂。为了尽快提高我国制造业的整体素质，特别是竞争力，必须大力推进制造业信息化。 制造业信息化离不开数字化和网络化制造技术，因为数字化网络化制造技术是制造业信息化的基础。 1.1 制造业现状与展望 1.1.1 我国制造业基本情况 2001年我国制造业工业增加值为37613亿元，占国民生产总值（GDP）95933亿元的33%，制造业工业增加值（当年价）占工业总值的88%，制造业上交税金占国家税收总额的30%，2001年制造业全部从业人员8043万人，占全国全部从业人员的11%，占全国工业从业人员90%。 2001年，我国制成品出口约为2398亿美元，占全国外贸出口总额的90%。我国GDP1952-1980年年均增长率为6.2%，1980-2001年年均增长率为9.97%，制造业1952-1980年年均增长率为14.4%，1980-1998年年均增长率为12.65%。由此看来，我国制造业特别是装备制造业始终以高于GDP的速度增长。当前制造业已成为我国最大的产业和国民经济主要组成部分，成为就业的重要市场和出口的主力军，目前制造业和装备制造业的工业增加值已经居世界第4位（仅次于美国、日本和德国）。 1.1.2 当前我国制造业存在的主要问题 当前我国制造业大而不强，主要问题是： （1）劳动生产率以及工业增加值率低 1999年，我国制造业的劳动生产率为4258美元/人年，约为美国的4.37%，日本的4.07%，德国的5.56%；1999年我国制造业工业增加值率为26.32%，而1994年美国为49.31%、1993年日本为38.01，而1994年德国为48.44%，分别比美国、日本和德国低22.99、11.69、22.12
一、NCS4000网络化控制系统概述概要
一、NCS4000网络化控制系统概述 NCS4000网络化控制系统是新一代分布式网络化控制系统，适用于中、大规模工业控制环境，可提供过程控制、逻辑控制、批处理控制等复杂控制功能。 NCS4000控制系统具有如下特点： ● 支持中、大规模控制系统应用，物理连接能力8192点或更多物理I/O 点数； ● 支持以太网、工业以太网（HSE ）和EPA 标准； ● 支持FF 、Profibus DP 、 AS-I 、 HART 等多种现场总线标准； ● 支持控制器冗余、网络冗余、I/O 模块冗余、电源冗余等多种冗余方式； ● 支持设备管理、诊断与维护功能； ● 支持分布式组态、离线组态、仿真等多种功能； ● 支持IEC61131-3编程标准； ● 开放的数据访问接口，支持OPC 标准； ● 集成先进过程控制技术，提供行业解决方案。 二、 NCS4000网络化控制系统及NCS4000控制站硬件结构 2.1 系统结构 NCS4000网络化控制系统采用上层管理（人机接口）、控制站、现场设备三层结构。其中现场设备包括符合现场总线通信协议标准的智能传感器、变送器、执行器、其它传统仪表和模拟信号等。NCS4000控制系统的架构如下图所示： 操作员工作站 操作员工作站 工程师工作站 NCS4000控制站 NCS4000控制站 现场总线接口现场总线设备现场总线设备现场总线设备 I/O 模块I/O 模块 现场总线接口人机接口 控制站 现场总线设备 内部总线 FF HSE 总线或EPA 现场总线 图1 NCS4000控制系统的架构
NCS4000控制系统由NCS4000控制站、工作站、现场设备及控制网络组成。一个NCS4000网络中最多可接32个NCS4000控制站。工作站由工业控制计算机或PC机构成，数量没有严格的限制，理论上讲不应超过（254－32）222台，但实际应用中不可能有这么多，64台以内就应该能满足绝大多数应用的需要。 下图描述了一个基本的NCS4000控制系统构成，其中包括： 图2NCS4000控制系统构成图 1)多于1个的NCS4000控制站：NCS4000控制站是一个实现现场数据采集、运算控制、 网络通信、设备诊断和维护等功能的工业控制设备。它由控制器模块、电源模块、I/O 子系统及其它附属组件构成，是NCS4000网络化控制系统中的核心设备。 2)多于1个的NCS4000工作站：NCS4000工作站可以是一台常规的工业控制计算机，也 可以是一台普通的计算机。它提供控制应用组态、HMI画面显示、历史数据记录等功 能。 3)必要的网络连接设备，如交换机等。 4)控制网络。NCS4000的控制网络采用基金会现场总线标准定义的高速以太网（FF HSE），提供具有网络冗余功能的100M网络连接功能。 2.2控制站硬件结构 NCS4000控制系统采用FF HSE现场总线作为控制网络，最多可以连接32个NCS4000控制站，挂接在HSE网络上的NCS4000控制站可以实时通信，组成控制回路，提供全分布的控制功能。 NCS4000控制系统的核心部件是NCS4000控制站。NCS4000控制站是一个实现现场数据采集、控制、网络通信、设备诊断和维护等功能的工业控制设备。 NCS4000控制站由控制器模块、I/O子系统、电源模块及附属设备构成，如下图所示。
网络控制技术 (本科)-参考答案
网络控制技术作业题 一、基本概念（每小题4分，共40分） 1、什么是现场总线? 现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。IEC对现场总线的定义为：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制设备之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。 2、数据编码分几种？什么是差分码？ 解答：数字编码是指通信系统只以何种物理信号的形式来表达数据。通常有：单极性码、双极性码、归零码、非归零码、差分码、曼彻斯特码、模拟数据编码等七种。差分码是指用电平的变化与否来表示逻辑1和0.电平变化代表1，不变化代表0，此规定的码称为信号差分码。 3、计算机局域网拓扑结构最常见的有哪几种？ 常见的网络拓扑结构有：星形拓扑、环行拓扑、总线拓扑、树形拓扑等 4、IEC61158标准中包括哪些现场总线？ 答：Type 1 TS61158现场总线 Type 2 ControlNet和Ethernet/IP现场总线 Type 3 Profibus现场总线 Type 4 P-NET现场总线 Type 5 FF HSE现场总线 Type 6 SwiftNet现场总线 Type 7 World FIP现场总线 Type 8 Interbus现场总线 Type 9 FF H1现场总线 Type 10 PROFInet现场总线 5、什么是载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）？ 即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统被广泛使用。csma/cd 是工作在数据链路层。举个简单例子，比如说以太网。 6、CAN总线是如何进行仲裁的？ 答：CAN总线采用的是一种叫做“载波监测，多主掌控／冲突避免”（CSMA／CA）的通信模式。这种总线仲裁方式允许总线上的任何一个设各都有机会取得总线的控制权并向外
网络控制技术答案
一、基本概念 1、什么是现场总线? 解答：现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。IEC对现场总线的定义为：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制设备之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。 2、数据编码分几种？什么是差分码？ 解答：数字编码是指通信系统只以何种物理信号的形式来表达数据。通常有： 单极性码、双极性码、归零码、非归零码、差分码、曼彻斯特码、模拟数据编码等七种。 差分码是指用电平的变化与否来表示逻辑1和0.电平变化代表1，不变化代表0，此规定的码称为信号差分码。 3、计算机局域网拓扑结构最常见的有哪几种？ 解答：常见的网络拓扑结构有：星形拓扑、环行拓扑、总线拓扑、树形拓扑等 4、什么是网络传输介质？ 解答：网络传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。常见的传输介质有电话线、同轴电缆、双绞线、光导纤维、无线与卫星通信。 5、什么是载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）？ 解答：即载波监听多路访问/冲突检测方法是一种争用型的介质访问控制协议。 是一种分布式介质访问控制协议，网中的各个站（节点）都能独立地决定数据帧的发送与接收。每个站在发送数据帧之前，首先要进行载波监听，只有介质空闲时，才允许发送帧。这时，如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧，则会产生冲突现象，这使发送的帧都成为无效帧，发送随即宣告失败。每个站必须有能力随时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费，然后随机延时一段时间后，再重新争用介质，重发送帧。CSMA/CD协议简单、可靠，其网络系统被广泛使用。 csma/cd 是工作在数据链路层。 举个简单例子，比如说以太网。 6、BasicCAN与PeliCAN有什么不同？105 解答：SJA1000有两种工作模式，在PeiliCAN模式下，SJA1000有了一个含很多新功能的重组寄存器。SJA1000包含了设计在BasicCAN下的所有位及一些新功能位，PeiliCAN模式支持CAN2.0协议中规定的所有功能（29位标识符） 7、Lon总线有什么特点?P206 解答：1、开放性：网络协议开放，对任何用户平等 2、通信媒质：使用多种传输介质，如双绞线、电力线、无线电波、红外线、光纤、同轴电缆和电源线等 3、互操作性：通信协议Lontalk是符合国际标准化组织ISO定义的开放互联模型 4、网络结构：可以是主从式、对等式或者客户|服务器式 5、网络结构：支持多种拓扑结构，如总线型、星型、环型、混合型等 6、网络通信采用面向对象的设计方法 7、通信的每帧有效字节数可从0到228B 8、通信的速率可达1.25M/s
计算机网络原理习题讲解
Chapter I 1. What is the difference between a host and an end system? List the types of end systems. Is a Web server an end system? 2. What is a client program? What is a server program? Does a server program request and receive services from a client program? 3. List six access technologies. Classify each one as residential access, company access, or mobile access. 4. Dial-up modems, HFC, and DSL are all used for residential access. For each of these access technologies, provide a range of transmission rates and comment on whether the transmission rate is shared or dedicated. 5. Describe the most popular wireless Internet access technologies today. Compare and contrast them. 6. What advantage does a circuit-switched network have over a packet-switched network? What advantages does TDM have over FDM in a circuit-switched network? 7. Consider sending a packet from a source host to a destination host over a fixed route. List the delay components in the end-to-end delay. Which of these delays are constant and which are variable? 8. How long does it take a packet of length 2,000 bytes to propagate over a link of distance 2,000 km, propagation speed 8 102? m/s, and transmission rate 2 Mbps? More generally, how long does it take a packet of length L to propagate over a link of distance d, propagation speed s, and transmission rate R bps? Does this delay depend on packet length? Does this delay depend on transmission rate? 9. What are the five layers in the Internet protocol stack? What are the principal responsibilities of each of these layers? 10. Which layers in the Internet protocol stack does a router process? Which layers does a link-layer switch process? Which layers does a host process? 11. What is an application-layer message? A transport-layer segment? A network-layer datagram? A link-layer frame? 12. This elementary problem begins to explore propagation delay and transmission delay, two central concepts in data networking. Consider two hosts, A and B, connected by a single link of rate R bps. Suppose that the two hosts are separated by m meters, and suppose the propagation speed along the link is s meters/sec. Host A is to send a packet of size L bits to Host B. a. Express the propagation delay, prop d , in terms of m and s. b. Determine the transmission time of the packet,trans d , in terms of L and R. c. Ignoring processing and queuing delays, obtain an expression for the end-to-end delay. d. Suppose Host A begins to transmit the packet at time t = 0. At time trans d t =,where is the last bit of the packet?
工业控制网络
1、工业控制网络技术的特点：（1）具有实时性和时间确定性（2）、信息多为短帧结构且交换频繁 3可靠性和安全性较高 4网络协议简单实用 5网络结构具有分散性 6易于实现与信息网络的集成 1、工业控制网络技术包括：1.现场总线技术：一种应用于生产现场，在现场设备之间，现场设备与控制装置之间实行双向串行多节点数字通信的技术 2.工业以太网技术：采用与商用以太网兼容的技术，选择适应工业现场环境的产品构建的工业网络 2、自动控制系统的发展主要经历了那几个阶段：1 气动信号控制阶段 2 模拟信号控制阶段3 集中式数字控制 4 集散式数字控制 5网络控制 3、网络控制系统的优点；1结构简单、安装维护方便 2 信息集成度高3 现场设备测控功能强 4 易于实现远程控制 4、控制网络与信息网络的区别：1 控制网络具有较高的数据传输实时性和系统响应实时性2控制网络具有较强的环境适应性和较高的可靠性 3 控制网络必须解决多家公司产品和系统在同一网络中的相互兼容问题 5、控制网络和信息网络集成的实现方式：1 采用硬件实现 2采用DDE实现 3采用统一的协议标准实现 4采用数据库访问技术实现 5采用OPC实现 第二章CAN （控制器局域网） 1、CAN总线特点：1.AN为多主方式工作 2.AN网络上的节点信息分成不同的优先级3.CAN 采用非破坏性总线仲裁技术 4.采用报文滤波 5.直接通信距离可达10km 6结点取决于总线驱动电路 7.采用短帧结构传输时间段抗干扰能力强，有较好的检错结果 8.每次信息都有CRC检验及其他检错措施 9.通信介质可为双绞线，同轴电缆或光线选择灵活 10.CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能 2、CAN通信模型：遵循ISO/OSI标准模型，分为数据链路层和物理层。数据链路层包括逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层 3、报文传送类型：数据帧、远程帧、错误帧和超载帧 4、报文结构：1.帧的组成：由7个不同位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC 场、应答场、帧结束 5、错误类型：位错误、填充类型、CRC错误、格式错误、应答错误 6、正常位时间组成：分为几个互不重叠的时间段，包括：同步段、传播段、相位缓冲段1、相位缓冲段2 7、显性隐性类：显性“0”状态以大于最小阀值的差分电压表示隐形“1” 8、CAN通信控制器：（1）sja1000通信控制器实现了can总线物理层和数据链路成的所有功能。其功能组成：接口管理逻辑（iml）、发送缓冲器（txb）、接受缓冲器（rxb、rxfifo，b字节） 工作模式：basiccan模式、elican模式。 （2）tn82527can通信控制器。（3）内嵌can控制器的p8xc591。 10，CAN总线io器件：82c150 主要功能：can接口功能io功能。 11，节点设计 CAN总线系统有两类节点：不带微处理器的非智能节点和带微处理器的智能节点，1.硬件电路设计：采用898c51作为节点的微处理器，在can总线通信接口中，can 通信控制器采用sja1000，can总线收发器采用82c250 2.软件设计：三部分 can节点初始化，报文发送和报文接收。 第三章 Profibus(国际现场总线标准） 1.profibus分为哪三部分，个部分结构主要用途是什么？ 答：profibus--FMS：用于解决车间一级通用性通信任务。 Profibus--DP：用于解决设备一级的告诉数据通信。
网络化技术
现场总线是指生产现场多个测量控制设备之间公用的信号传输线，也曾被称为设备电话线，是在生产现场多个测量控制设备间实现双向串行数字通信的传输介质。 现场总线技术是用于测量控制领域的通信、网络与控制技术。 现场总线系统是指以测量控制设备作为网络节点，以双绞线、屏蔽电缆、光纤、无线等传输介质为纽带，把位于生产现场、具备了数字计算和数字通信能力的测量控制设备连接组成的开放式网络系统与控制系统。 网络化控制系统是在基于现场总线的系统中，总线作为网络传输介质，在传感器、控制器、执行器各环节之间传递信号，通过现场总线在各环节之间的信息传输，形成控制系统。这种以网络作为控制系统各组成环节之间信号传输通道的系统。 全分布式控制系统是指将控制系统功能彻底分散在现场，依靠现场仪表之间的信号传递完成控制功能的系统。 总线仲裁是指对总线冲突的处理过程。 集中式仲裁是指仲裁过程由某个特定单元完成。如果有两个以上主设备同时申请使用总线，，由该特定仲裁单元根据规定的仲裁方案实行仲裁。 分布式仲裁是指仲裁过程在各个主设备中自主完成。 数据终端设备产生数据的数据源设备或接收数据的数据用户设备，它一般与通信信号的调制、编码无关，也不直接连接在传输介质上。 数据通信设备将数据转换为对应的通信信号并发送到传输介质上的电路设备，以及把从传输介质上接收到的通信信号转换为数据的电路设备，如调制解调器，电缆驱动器，多路复用输出器。 总线主设备指有能力在总线上发起通信的设备。有能力掌管总线通信的调度权。一总线可以有多个主设备，但是某一时刻只有一个掌握通信调度权。 总线从设备指没有能力对总线注定发起通信，只能挂接在总线上，接受总线信号，对查询作出相应响应的设备，也成为基本设备。 基带传输传输过程中不采用任何调制解调的频率交换措施，基本按照数据位流本身频率进行的传输。，应用最广泛，大多局域网采用 载波传输发送设备要产生某个频率的信号作为基波来承载数据信号，这个基波被称为载波。载波信号加载数据后形成的调制信号的传输过程称为载波传输 波特率指每秒传输信号波的个数。 比特率与波特率意义相近。若每个变化波形只表示单一数据位时，二者相等，若表达两个数据位时，若比特率为9600b/s，波特率为4800Baud。 协议效率衡量通信系统软件有效性的指标之一。指所传数据包中，有效数据位与整个数据包长度的比值，一般用百分比表示，可用于对通信帧中附加量的度量。 通信效率指数据帧的传输时间与用于发送报文是我所有时间之比。所有时间还包括竟用总线或等待令牌的排队时间。 现场设备间采用网络连接打破了自动化系统原有的信息孤岛的僵局，为工业数据的集中管理与远程传送，为自动化系统与其他信息系统的沟通创造了条件。拓宽了控制系统的视野与作用范围，为实现企业的管理控制一体化，实现远程监视与操作，为在简历无人值守基站提供了基础条件。 终端器指在网段两端连接成对线缆导体的终点，用以防止发生信号反射的电子器件。终端器的阻值等于连接电缆的特征阻抗。 中继器将输入端口接收到的通信信号进行整形放大，并转发到输出端口下游节点的有源设备。在总线段上使用可增加总线的传输距离和挂接现场设备的节点数量。 通信确定性现场总线是实现测量控制的，有些冲任务是有严格的时序和实时性要求的。达不
计算机网络原理复习题与答案
《计算机网络原理》讲义 第一部分选择题 1、在Internet网络管理的体系结构中，SNMP协议定义在【 B 】 A．网络访问层 B．网际层 C.传输层 D．应用层 2、在网络管理标准中，通常把【 B 】层以上的协议都称为应用层协议。 A.应用 B.传输 C.网络 D.数据链路 3、TCP提供面向【 B 】的传输服务。 A、无连接 B、连接、 C、地址 D、端口 4、路由协议分类中，外部网关协议是指【 A 】 A．在自治系统之间的路由协议 B．在一个Intranet 的路由协议 C．在一个局域网的路由协议 D．在一个校园网的路由协议 5、TCP提供一个或多个端口号作为通信主机中应用进程的【 B 】 A.进程号 B.地址 C.作业号 D.计数器 6、光纤分为单模光纤和多模光纤，这两种光纤的区别是【 D 】。 A. 单模光纤的数据速率比多模光纤低 B. 多模光纤比单模光纤传输距离更远 C. 单模光纤比多模光纤的价格更便宜 D. 单模光纤的纤芯小，多模光纤的纤芯大 7、IEEE802.3规定的最小帧长为64字节，这个帧长是指【 B 】。 A．从前导字段到校验和字段的长度 B．从目标地址到校验和的长度C．从帧起始符到校验和的长度 D．数据字段的长度 8、TCP协议使用【 C 】次握手机制建立连接。 A．1 B．2 C．3 D．4 9、RIP协议默认的路由更新周期是【 A 】秒。 A．30 B．60 C．90 D．100
10、DNS是用来解析下列各项中的哪一项【 D 】 A. IP地址和MAC地址 B. 主机名和MAC地址 C.主机名和TCP端口地址 D. 主机名和IP地址 11、计算机网络是一门综合技术的合成，其主要技术是：【 B 】 A、计算机技术与多媒体技术 B、计算机技术与通信技术 C、电子技术与通信技术 D、数字技术与模拟技术 12、在因特网中，由网络和连接这些网络的路由器组成的部分叫做：【 D 】 A、传输部分 B、交换部分 C、边缘部分 D、核心部分 13、对于信噪比来说，当S/N=1000时，信噪比为。【 C 】 A、 30 B、 10 C、 30 dB D、 10 dB 14、数据链路层的数据单位称为：【 C 】 A、比特 B、字节 C、帧 D、分组 15、通常把运行域名服务器程序的机器称为。【 A 】 A. 域名服务器 B. FTP服务器 C. 服务器 D. WWW服务器 16、RIP协议允许一条路径最多只能包含个路由器。【 B 】 A．10 B. 15 C．50 D. 100 17、1Gb/s网卡发送125Byte的数据量，则发送时延为秒。【 A 】 A 1*10-6 B 5*10-6 C 1*10-9 D 1*10-3 18、物理层的主要任务为： __ 。【 B 】 A 提供传输介质 B 透明地传输比特流 C 实现通信双方的比特同步 D 提供调制与解调功能 19、MTU指的是。【】
网络化控制系统和其安全问题
网络化控制系统及其安全问题 21世纪的控制系统将是网络与控制结合的系统。对网络化控制系统(Networked Control System，NCS)的研究已经成为当前自动化领域中的一个前沿课题。随着通信网络作为一个系统环节嵌入到控制系统中，从而很大地丰富了工业控制技术和手段，使自动化系统与工业控制系统在体系结构、控制方法以及人机协作方法等方面都发生了较大的变化，与此同时也带来了一些新的问题，如控制与通信的耦合、分布式的控制方式等。这些新问题的出现，使得自动控制理论在网络环境下的控制方法和算法需要不断地拓展和创新。 2011年是“十二五”开局之年，展望“十二五”，中国的工业自动化已经进入到21世纪，我国制造业的高速发展，拉动了对自动化仪器仪表与控制系统向国际水平发展的需求，我国新上的大型项目所用自动化仪器仪表和控制系统的先进程度的需求已经处于世界先进水平。当前，在自动化技术的促进下，工业正在朝着数字化、智能化、网络化与综合集成化的方向发展，制造业的工厂正不断朝着高度一体化、集成化的进程前行。而未来，随着人们应用高端自动化技术的手段越来越成熟，我们能看到更多的可能发生！ 一、网络化控制系统——自动化系统的新动向 21世纪的控制系统将是网络与控制结合的系统。对网络化控制系统(Networked Control System，NCS)的研究已经成为当前自动化领域中的一个前沿课题。随着通信网络作为一个系统环节嵌入到控制系统中，从而很大地丰富了工业控制技术和手段，使自动化系统与工业控制系统在体系结构、控制方法以及人机协作方法等方面都发生了较大的变化，与此同时也带来了一些新的问题，如控制与通信的耦合、分布式的控制方式等。这些新问题的出现，使得自动控制理论在网络环境下的控制方法和算法需要不断地拓展和创新。 随着控制理论、控制技术、计算机技术和网络通信技术的发展，工业控制领域发生了巨大的变革：从原始单回路控制系统，先后发展到集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和网络化控制系统(NCS)，又称集成通信与控制系统ICCS(Integrated Communication and Control System)，网络化控制系统的出现，极大地简化了控制系统的设计，提高了系统可靠性和控制质量，是未来综合自动化技术发展的必然形式。网络化控制系统是控制(contro1)、计算机(computer)和通信(communication)等3C技术相交叉的产物，其实质是将分布在不同地理空间的传感器、控制器和执行器等控制系统的部件，通过串行数据通信网络构成闭环的反馈控制系统。通过网络互连的大型工业控制系统可以实现资源共享，简化系统的配置与设计，提高系统的可操作性、可维护性和可靠性，使上层管理决策、调度与优化等任务与现场设备的控制任务连接到一起，降低大型系统的实施成本。网络化工业控制系统近年来已成为控制领域中的一个新的研究方向。 点击图片查看大图 专家认为，信息时代的企业是一个互连互通的网络化的实体。企业的网络化能够使企业生成高效率的生产能力与创新能力，也是企业效益新的增长点。工业控制系统已跨入网络化控制的新阶段，网络化工业控制系统已成为制造业控制、过程控制和测控技术等领域中的重要研究方向。工业控制系统已经沿着基地式仪表控制、模拟集中控制、计算机集中控制、集散式控制、现场总线控制发展到网络化控制的新阶段。当前，一方面由于工业控制系统规模的扩大、控制对象的复杂化和地理分散化、控制性能要求的提高，另一方面由于计算机技术、
04741计算机网络原理知识点整理
1.计算机网络大发展计算机网络从20世纪70年代开始发展，他的演变可以概括为面向终端的计算机网络、计算机-计算机网络、开放式标准化网络以及因特网广泛应用和高速网络技术发展等四个阶段。 2.计算机—计算机网络ARPA网标志着目前所称的计算机网络的兴起。ARPANET是一个成功的系统，它是计算机网络技术发展中的一个里程碑。 IBM---SNA和 DEC-- DNA 3.三大网络包括：电信网络、广播电视网络以及计算机网络 4.电话系统由三个主要的部件构成：（1）本地网络；（2）干线；（3）交换局。 5.未来网络发展趋势：有宽带网络、全光网络、多媒体网络、移动网络、下一代网络NGN 6.一个计算机网络是由资源子网和通信子网构成的, 资源子网负责信息处理,通信子网负责全网中的信息传递。 资源子网包括主机和终端，他们都是信息传递的源节点或宿节点，有时也统称为端节点。 通信子网主要由网络节点和通信链路组成。 7.计算机网络功能表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面。 8.按拓扑结构类型分类的拓扑结构主要有：星型拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树型拓扑、混合型拓扑及网形拓扑。 9.在选择网络拓扑结构时，考虑的主要因素：（1）可靠性（2）费用（3）灵活性（4）响应时间和吞吐量 10. 按交换方式来分类，计算机网络可以分为电路交换网、报文交换网和分组交换网。 11.按网络传输技术分类：广播方式和点对点方式。 广播式网络中，发送的报文分组的目的地址可以有3类：单播地址、多播地址和广播地址 采用分组存储转发和路由选择机制是点对点式网络与广播式网络的重要区别之一。 12.按所采用的传输介质分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、无线网； 按信道的带宽分为窄宽带网和宽带网；按不同用途分为科研网、教育网、商业网、企业网等。 13.国际标准化组织（ISO）、国际电信联盟（ITU）、美国国家标准局（NBS）、美国国家标准学会（ANSI）、欧洲计算机制造商协会（ECMA）、因特网体系结构局IAB。 14.网络协议：计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 15.OSI包括了体系结构、服务定义和协议规范三级抽象。 16.OSI七层模型从下到上分别为物理层PH、数据链路层DL、网络层N、传输层T、会话层S、表示层P和应用层A。 17.通信服务可以分为两大类：面向连接服务和无连接服务。 18.网络数据传输可靠性一般通过确认和重传机制保证。 19.TCP/IP参考模型分为4个层次，从上到下为：应用层、传输层、互连层、主机—网络层。 20.网络协议主要由三个要素组成。1）语义涉及用于协调与差错处理的控制信息。2）语法涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。3）定时涉及速度匹配和排序等。 21.层次结构的好处：1使每一层实现一种相对独立的功能；2每一层不必知道下一层是如何实现的，只要知道下一层通过层间接口提供的服务是什么及本层向上一层提供什么样的服务，就能独立地设计；3每一层次的功能相对简单且易于实现和维护；4若某一层需要作改动或被替代时，只要不去改变它和上、下层的接口服务关系，则其他层次不受其影响。 22.物理层（比特流）：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性。 23.数据链路层（帧）：主要作用是通过校验、确认和反馈重发等手段，将不可靠的物理链路改造成对网络层来说是无差错的数据链路。 24.网络层（组）：主要解决如何使数据分组跨越通信子网从源传送到目的地的问题，这就需要在通信子网中进行路由选择。 25.传输层：端到端，即主机—主机的层次。传输层要处理端到端的差错控制和流量控制问题。
网络化控制技术的综述
网络化控制技术的综述 姓名：王旭闽学号：预科 网络化控制系统NCS（Networked Control Systems）,又称集成通讯与控制系统ICCS （Integrated Communication and Control System）。一般认为ICCS是一种全分布式、网络化实时反馈控制系统，是将控制系统的传感器、控制器、执行器等单元通过通讯网络连接起来形成闭环的分布式控制系统。其涵盖了两方面的内容：系统节点的分布化和控制回路的网络化。这种网络化的控制模式具有信息资源能够共享、连接线数大大减少、易于扩展、易于维护等优点，但由于网络中的信息源很多，信息的传送药分时占用网络通讯资源，而网络的承载能力和通讯带宽有限，必然造成信息的冲撞、重传等现象的发生，使得数据在传输过程中不可避免地存在时延。时延由于受到网络所采用的通讯协议、负载状况、网络速率以及数据包大小等情况到影响，呈现出或固定或随机，或有界或无界的特征，从而导致控制系统性能下降甚至不稳定，也给控制系统的分析和设计带来困难。网络给NCS带来的主要问题包括：时延采样时刻和执行器响应时刻间出现了不可忽略的滞后;在某时间间隔内存在于时间相关的抖动;由于数据包在网络中传输发生丢失或冲突，导致时延增大甚至系统失稳。NCS的性能不仅依赖于控制策略及控制律器的设计，而且受到网络通讯和网路资源的限制。信息调度应尽可能避免网络中信息的冲突和拥塞现象的发生，从而大大提高网络化控制系统的服务性能。 网络化控制系统是综合自动化技术发展的必然趋势，是控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。本书基于现场总线技术及自动化北京市重点实验室的科研成果，系统地介绍了网络化控制系统的组成原理、控制结构、建模方法，网络拥塞闭环控制机理，网络时延闭环控制方法，现场总线控制技术及应用，基于工业以太网的控制系统设计，基于Internet 和Web的网络远程控制系统设计。网络化控制系统软件开发技术，以及网络化控制技术在工业加热炉、工业锅炉和电厂锅炉湿法烟气脱硫中的应用。 在传统的计算机控制系统中，传感器和执行器都是与计算机实现点对点的连接，传递信号一般采用电压和电流等模拟信号。在这种结构模式下，控制系统往往布线复杂，从而增加了系统成本，降低了系统的可靠性、抗干扰性、灵活性和扩展性，特别在地域分散的情况下，传统控制系统的高成本、低可靠性等弊端更加突出。随着计算机技术和网络通信技术的不断发展，工业控制系统也发生了巨大的技术变革，网络化控制系统（NetworkedControlSystem，NCS）应运而生，其主要标志就是在控制系统中引入了计算机网络，从而使得众多的传感器、执行器、控制器等主要功能部件能够通过网络相连接，相关的信号和数据通过通信网络进行传输和交换，避免了点对点专线的铺设，而且可以实现资源共享、远程操作和控制，增加了系统的灵活性和可靠性。 在控制系统中使用网络并不是一个新的想法，它可以追溯到20世纪70年代末期集散控制系统（DistributedControlSystem，DCS）的诞生。在DCS出现之前，早期的计算机控制系统是直接数字控制（DirectDigitalControl，DDC），在这种控制结构中，所有传感器和执行器都与同一台计算机点对点的连接。由于当时计算机昂贵，系统一般采用集中式的体系结构，整个生产过程和控制策略都由一台计算机完成，即使是计算机一个单一的故障也会使整个系统及其所有回路失效。伴随着计算机成本的下降和网络技术的发展，（计算机）控制网络被首次引入到了控制系统，导致了DCS的产生。DCS将控制任务分散到若干小型的计算机控制器（也叫做现场控制站）中，每个控制器采用DDC控制结构处理部分控制回路，而在控制器与控制器、控制器与上位机（操作员站或工程师站）之问建立了计算机控制网络，这种控制结构使得操作员在上位机中能够对被控系统的实时运行状态进行监控，某个控制回路的
《计算机网络原理》——期末复习题及答案_27511460356712391剖析
《计算机网络原理》期末复习题及答案 一、单选题 (1-5,P1-P16) 1. 通信子网为网络源节点与目的节点之间提供了多条传输路径的可能性，路由选择是（）。 A．建立并选择一条物理链路 B．建立并选择一条逻辑链路 C．网络节点收到一个分组后，确定转发分组的路径 D．选择通信媒体 2．Internet上的数据交换采用的是( )。 A．分组交换B．电路交换 C．报文交换D．光交换 3.通信子网中的最高层是（） A.数据链路层 B.传输层 C.网络层 D.应用层 4.通信子网为网络源节点与目的节点之间提供了多条传输路径的可能性，路由选择是（）。 A．建立并选择一条物理链路 B．建立并选择一条逻辑链路 C．网络节点收到一个分组后，确定转发分组的路径 D．选择通信媒体 5.分组交换方式是将长的报文分成若干较短的\有固定长度的分组.与报文的交换不同的是,分组交换方式有( ) A.报文头 B.报文尾 C.路由 D.分组编号 (6-13,P17-P28) 6. 调制解调器（Modem）的主要功能是（） A．数字信号的驱动B．数字信号的整形 C．模拟信号的放大D．数字信号与模拟信号的转换 7. 采用半双工通信方式，数据传输的方向性结构为（） A. 只能在一个方向上传输 B. 可以在两个方向上同时传输 C. 可以在两个方向上传输，但不能同时进行 D. 以上均不对 8. 调制解调技术主要用于( )的通信方式中。 A．模拟信道传输数字数据 B．模拟信道传输模拟数据 C．数字信道传输数字数据 D．数字信道传输模拟数据 9. 计算机网络中各节点之间传输方式采用( )。 A．串行方式B．并行方式 C．连续方式D．分散方式 10. 在光纤中采用的多路复用技术是( )。