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第二章 CAN现场总线

第二章 CAN 现场总线

一、 CAN 总线型传感器的分类

目前我们使用的防爆隔离栅共分三种，请在使用时注意区分：

1．SK-9N01CAN 总线绞车隔离栅，俗称C 型节点，只用于配接绞车传感器。 2．SK-9N02CAN 总线泵冲隔离栅，俗称B 型节点，用于配接泵冲、转盘转速传感器。

3．SK-9N03CAN 总线模入量隔离栅，俗称A 型节点，用于所有4-20mA 输出信号传感器；A 型节点又分为二线制和三线制，以及顶驱客户端三种，出厂时在防爆隔离栅外壳不锈钢标牌上有所标识。

注意：三线制A 节点仅用于配接SK-8N07电扭矩传感器、SP-1102总烃传感器和格

林通H 2S ，其余均为二线制。而安路、格产H 2S 传感器为二线制。顶驱转速、顶驱扭矩的接线方法又有所不同。

这里所谓的防爆，是指具有承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物的传播，隔爆型电气设备，有 “d” 标志。防爆原理：电气设备引燃可燃性气体混合物有两方面原因：一个是电气设备产生的火花、电弧。对于设备在正常运行时能产生电弧、火花的部件放在隔爆外壳内，或采取浇封型、充砂型、充油型或正压型等其他防爆型式就可达到防爆目的。

1．SK-8J06和SK-9N01组成总线型绞车传感器，SK-9N01是CAN 总线绞车隔离栅，其接线端子如

下图：

2．SK-8B06FG和SK-9N02组成总线型泵冲传感器和转盘转速传感器，SK-9N02 CAN总线泵冲隔离栅，其接线端子如下图：

3．各类4~20mA模拟量传感器配上SK-9N03后即组成相应的总线型传感器，SK-9N03是CAN总线4~20mA模拟量输入隔离栅，有两线制和三线制之分，其接线端子如下图：

+10% -20%

二、CAN 总线节点使用说明

1．主要用途及适用范围

CAN 总线防爆节点是CAN 现场总线系统的重要组成部分，传感器直接连接在该节点上，传感器信号经CAN 节点内的网关处理后，转换成CAN 总线协议的串行编码进行传输。

根据处理信号的不同，CAN 总线节点共可分为A 、B 、C 三类。A 类节点主要处理4-20mA 电流信号，如悬重、立管压力等，通常称之为模拟量节点；B 类节点处理接近开关量脉冲信号，如转盘转速、泵冲速，通常称之为泵冲节点；C 类节点处理判断方向的编码或脉冲信号，如绞车，通常称之为绞车节点。

总线盒采用密封防水、防腐、防爆设计，传感器输出为本安信号。

CAN 现场总线系统由CAN 总线传感器节点、主干电缆及终端匹配电阻组成，由一根四芯电缆就可将所有传感器均连通并完成所需信息的传输。

2．主要规格及技术参数

工作电压：24VDC

CAN 通讯口：一个 CAN 通讯速率：125kbps 外壳防护能力：IP65

隔离安全栅防爆标志：Exd(ia)IIBT5 其它参数：

SK-9N03（防爆接线盒型为SK-9N05-A ）（已修改）输入信号：4~20mA

现场传感器侧供电电压：≥15V(20mA) 精度：±0.1F.S

SK-9N02（防爆接线盒型为SK-9N05-B ）（已修改）信号输入：输入电流>2.1mA 时输出为1 输入电流<1.2mA 时输出为0

现场传感器侧供电电压：9V(供电电源内阻<1k Ω) 现场传感器测量范围： 30~1920冲/min （已修改）现场传感器测量精度：

±1％F.S （已修改）

SK-9N01（防爆接线盒型为SK-9N05-C ）（已修改）

信号输入：输入电流>2.1mA 时输出为1；输入电流<1.2mA 时输出为0 现场传感器侧供电电压：9V(供电电源内阻<1k Ω) 现场传感器测量范围： 30~1920冲/min （已修改）现场传感器测量精度： ±1％F.S （已修改）

3．产品的工作原理与主要结构

各节点内部均由一块CAN 隔离栅、两个总线插座，一个信号输入插座和壳体组成。各类型节点的内部布局见下图。

输入的传感器信号经CAN节点采集后，转换成CAN总线串行编码数据输出。根据处理的传感器信号的不同，安装相应的CAN隔离栅。各蓝色的CAN隔离栅本身已满足防爆要求，为了达到系统防爆的目的，本产品安装在密封的方型金属箱体内，输入输出三根引出电缆通过旋紧密封器固定在箱体的底部，具有很好的防水效果。

仪器提供了多种安装方式，供用户灵活选择。可采用箱体自带的安装孔安装（将防爆壳体打开后即可看到箱内的四个6mm直径的安装孔）,也可采用安装板上的安装孔安装或吊装，亦可采用C型夹安装，如下图所示：（已修改）

C型夹

4 。CAN总线节点接线图

CAN总线防爆节点连接示意图

（采用接插件）

CAN总线防爆节点连接示意图（采用PG进线端子）

5．安装与调试

5.1.连接：

只要将对应（已修改）的CAN主干电缆的插头插入节点上相应的针座以及孔座，传感器的插头插入对应的插座即可。详细接线参见“CAN总线节点连接示意图”

5.2.安装位置:

为了延长仪器的使用寿命和测试精度，本产品使用时尽量避开热源、震动源和电磁辐射源，在适当的地方加以固定。安装时各进线端一定要向下，否则会影响系统的防水性能。（已修改）

5.3.注意事项：

本产品是一种防爆仪器,适用于爆炸性气体环境1、2区危险场所。在危险区使用时，为了保证本产品的安全性能,在接线和打开箱盖前要关闭电源，外壳要可靠接地。

6．维护保养

6.1.仪器本体采用铝合金制成,但是由于井场的水质常呈碱性,长期使用仍有可能会产生一定腐蚀,

建议加强外部防护措施以提高其寿命和可靠性。

6.2.架接电缆以不防碍井场工作人员的现场操作和不易被砸碰、损坏、架设安全、可靠为原则。6.3.用户安装使用必须遵守本说明书要求,并遵守GB3836.15-2000“爆炸性气体环境用电气设备第

15部分危险场所电气安装（煤矿除外）”及GB50058-1992“爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范”的有关规定。

6.4 产品接线安装后须通过外壳试验，即检验外壳的密封性能是否达标。

7．常见故障及排除方法

如怀疑本产品出故障，可通过更换内部隔离栅的方法进行替代比较。一般而言，隔离栅的损坏多为保险丝损坏，对于线缆方面的故障，可以通过万用表测量电阻的方法进行排除。如确定本产品损坏，可向本公司购买相关配件或将该产品送回本公司修理。

三、CAN适配卡、总线电源

1．CAN适配卡插在计算机（采集机）的PCI总线插槽上。适配卡上有二个9芯CAN插口，每个CAN插口上最多可连接64个节点，总线长度不超过500米，通讯速率设定在125Kbps。注意在软件上的设置，在任意一台采集机上的CMS主控程序→数据采集→设备→选择CAN总线，勾上“启动”，使其有效。

数据来源选择CAN总线。

CAN卡号，由于只有一块CAN卡，所以输入0。如果这里输入错误，将提示错误信息，couldn’t find PCI-7841，open can failed。

CAN通道，由于一块CAN卡有两个CAN插口，所以根据你插入的插口来选择0或1。如

果这里选错，可以开启采集，但无法采集到数据，因为这个通道上没信号进入。

2．目前只使用CAN适配卡的上面一个插口。适配卡每个CAN插口上均设有125Ω的电阻。CAN 信号通过DB9（针形插座）输入输出，其引脚定义为：

DB9-2 CAN-L（低电平）

DB9-5 CAN Shield（屏蔽线）

DB9-7 CAN—H（高电平）

3．CAN总线使用24V开关电源供电，开关电源安装在SK-3F01辅助单元（SK-3F01单元包括：24V 开关电源、视频分配器、HUB、音箱、声光报警器）机箱内。

24V电源通过YD20K5Z五芯插座（安装在SK-3F01后面板上）向CAN总线供电，其引脚定义为：YD20K5Z —2 +24V

—3 0V

—5 CAN—L

—1 CAN Shield（屏蔽线）

—4 CAN—H

所以，整个连线顺序是：五芯CAN总线从SK-3F01辅助单元后面板的YD20K5Z五芯插座进入，其中的＋24V和0V两芯由在SK-3F01内的开关电源供电，另外三芯再由SK-3F01后面板的DB9出去，并联两路连到两台采集机上（CAN卡的其中一个CAN插口上）。

CAN总线电缆（剖切图）：

（黑色）

+24V（红色）

四、现场总线连接示意图

振动筛

H2S 传感器

钻井液高

架槽

出口流量传感器

C A N 总线

C A N 总线节点

出口温度传感器出口电导传感器

出口密度传感器

泥浆罐

池体积传感器池体积传感器

池体积传感器

入口温度传感器

入口电导传感器

入口密度传感器

泥浆泵

泵冲传感器

绞车

立压传感器

绞车传感器转盘转速传感器

C A N 总线节点

套压传感器

悬重传感器

转盘

转盘扭矩传感器

H2S 传感器

钻

传感器信号进仪器房

终端电阻

附: 进口针座及孔座接线端排列图（从进线端看）

孔座针座

五、CAN 总线型传感器系统现场使用要点

1．总线通讯稳定性问题

按照CAN 总线传输规范，当以125Kbps 通讯速率进行传输时，主干电缆长度可达到500m,接入的CAN 节点可达到64只。

钻井仪表接入的CAN 节点一般最多在23只左右，主干电缆长度在300m 以下。如果出现通讯不稳定现象(指某些节点不时出现超时，或搜索节点时某些节点时有时无，甚至同一节点搜索到一次以上)，在安装时一般应注意以下几点：（1）、是否正确配接了终端电阻

终端电阻应有两个，其一接在主干电缆的末端CAN 总线节点上,接在CAN-H 和CAN-L 两接接柱上（因为它是用来吸收多余信号的，所以可以想象当然接在两CAN 信号线上），另一个已焊接在CAN 适配卡上（两个插口各有一个）。在CAN 结束端的终端电阻和在适配卡上所用CAN 插口的所在的终端电阻，这两个终端电阻是并联的，当断开CAN 与适配卡的连接时，并已接上CAN 结束端的终端电阻时，可测到125Ω左右的阻值。当CAN 连接上适配卡时该有125/2Ω左右的阻值。在适配卡上的终端电阻上有一个跨接的小器件，将它拔掉就可以将次处的这个终端电阻去掉。由于CMS 上使用了两台采集机，是通过并联采集CAN 信号的，所以必须将其中的一台采集机适配卡上所用的CAN 插口上的那个终端电阻去掉，不然等于有3个终端电阻并联，阻值将等于125/3Ω左右。

终端电阻的作用是吸收信号线上电脉冲的多余能量，防止反射形成信号混淆，而信号混淆将导致通讯错误。频繁的通讯错误，会导致CAN 总线重置。如此循环将使CAN 总线根本无法正常通讯。

具体检查方法：断开CAN总线与适配卡的连接，用VC9806型万用表200Ω档测量是否存在终端电阻阻值， 4、5脚应在125Ω左右。若未接终端电阻，将导致通讯不稳定。如正常，还应检查CAN 电缆各芯脚之间是否互相绝缘(万用表2MΩ应溢出)。

（2）、主干电缆有无分支(即总线拓扑结构是否正确)

CAN总线主干电缆应从头至尾为一根“直肠子”，不允许分支。具体来讲，CAN总线节点左右两端用于连接主干电缆，中间端只能连接传感器。

（3）、总线工作电压

CAN总线规范规定总线工作电压为24V。由于电流传输存在压降损失，当总线上某一CAN节点获得工作电压低于19V时，也会导致总线通讯不稳定的现象，此时可将向总线供电的开关电源输出电压调高，但不应超过26V。在开关电源内有个电位器W1，可以调节其螺丝来改变阻值从而改变电压。

现在在CMS上都采用双电源供电，即在末端接终端电阻的地方，+24V和0V两线处也再接上一个24V直流电，避免了末端压降的损失情况。

（4）、主干电缆是否有螺丝松动，引起接触不良现象

主干电缆的芯线与插头的连接是靠小螺丝固定的，如果某一根线螺丝未上紧，接触不良也会出现总线通讯超时或某一个传感器超时现象，此时通讯时好时坏，当出现某一个传感器超时现象时，应注意检查对应节点的插头，有无线头螺丝未上紧的现象，并排除故障。

2．总线接插件防护等级

CAN总线接插件防护等级为IP65，接插件插拨可达10000次。

实际使用中发现密封不好，分析原因认为是现场总线未固定，而在频繁移动中造成的。井场油污、泥沙等脏物进入接插件密封部位，将导致接插件防护等级下降。

3．CAN节点保险丝问题

神开公司提供的CAN节点符合防爆要求。为满足防爆强制规定，节点内装有三个快速熔断保险丝，其规格不得任意变更。不能靠增大保险丝电流规格来追求不烧保险丝，而无视可能引起的危险气体的爆燃事故。

由于自复保险丝等效参数不满足CAN通讯要求，也无法应用于CAN节点中。

在能妥善解决此问题的新技术出现之前，建议用户注意以下几点：

（1）、次架设CAN总线传感器系统之后，向CAN总线送电之前，首先检查总线上绝缘情况，正常后才送电。

（2）、尽量避免带电情况下更换CAN节点。无法避免时，应特别注意将接插件定位槽对齐后再插入。这样可避免引脚错误情况下强行插入所引起的浪涌电流熔断保险丝。

（3）、CAN节点盒盖不得随意打开，针对此项维修操作的需要，神开公司应用户要求而提供特别服务。

（4）、接插件未连接之前，应加以小心保护，避免粘上泥浆、雨水之类导电液体。已经粘上泥浆、雨水时，可用清水洗干净烘干。

六、CAN 节点保险丝更换说明

A 节点（SK-9N03）

C 节点（SK-9N01）

CAN 节点 B 节点（SK-9N02）保险丝更换说明书

SK-9N01、SK-9N02和SK-9N03三型CAN 节点均含有安全隔离栅，满足铭牌标示的防爆要求，按国家强制标准要求，安全隔离栅更换保险丝均应返回设备提供厂，由专业人员进行。

凡使用本说明书对上述三型CAN 节点更换保险丝的用户，均被视作同意以下协议；否则应将本说明书连同附件、受损的CAN 节点一齐寄返神开公司修理。

协议

1、凡使用本说明书的操作人员已经仔细阅读并充分理解本协议，已被进行过培训，达到修理人员

的要求；

2、操作人员已取得焊接资格；

3、只使用本说明书指定的保险丝规格；

4、保证所更换的保险丝规格与所焊位置是正确的。

检查保险丝通断的具体方法

一、

SK-9N01、9N02、9N03上印板保险丝检查方法：搜索不到某个节点时，可用以下提供的二种方法进行此项检查。 1、首先卸下节点的5芯针形插座，直接在5芯针形插座上按下图进行检查。

V+ V- CAN-H

屏蔽

5芯针形插座示意图

熔丝F1、F2为可更换元件，它们的型号是：

F1 WICKMANN370 125mA ；F2 WICKMANN370 160mA 2、必要时使用专用工具打开节点盖子，直接在上印板上检查。

9N01/9N02/9N03上印板位置图

熔丝F1、F2为可更换元件，它们的型号是：

F1 WICKMANN370 125mA

F2 WICKMANN370 160mA

二、SK-9N01、9N02下印板保险线检查方法：

节点能被搜索到，而无传感器信号时，可进行此项检查，进行该项检查需由专门工具打开节点盖子。

9N01、9N02下印板位置图

F1、F2为可更换元件，它们的型号是：

F1、F2 WICKMANN 370 125mA

三、SK-9N03下印板保险丝检查方法：

节点能被搜索到，而无传感器信号时，可进行此项检查，进行该项检查需由专门工具打开节点

盖子。

9N03下印板位置图

F1、F2为可更换元件，它们的型号是：

F1、F2 WICKMANN 370 100mA

现场总线郭琼习题答案

《现场总线及其应用第2版主编郭琼课后习题答案》机电职业技术学院电气工程系作者：卡尔二毛第一章： 1.过程控制系统的发展经历了那几代控制系统？答：共5代。1.基地式仪表控制系统2.模拟式仪表控制系统3.直接式数字控制系统（DDC）4.集散控制系统（DCS）5.现场总线控制系统（FCS） 2.阐述DDC控制系统的结构及工作过程？答：结构由：计算机控制系统和生产过程的输入、输出设备组成。工作过程：计算机通过过程输入通道对生产现场的变量进行巡回检测，然后根据变量，按照一定的控制规律进行运算，最后将运算结果通过输出通道输出，并作用于执行器，使被控变量符合系统要求性能指标。 3.计算机在DDC控制系统中起什么作用？答：完成对生产过程的自动控制、运行参数监视等。 4.DDC控制系统的输入、输出通道各起什么作用？答：输入通道作用：用于向计算机输入生产过程的模拟信号、开关量信号或数字信号。输出通道作用：用于将计算机的运算结果输出并作用于控制对象。 5.计算机的软件包括哪两大类？各起什么作用？答：用户软件和系统软件。用户软件供用户使用处理一些相关工作；系统软件是用户软件的操作平台，具有开发性。 6.什么是集散控制系统？其基本设计思想是什么？答：集散控制系统：由过程控制级和过程监控级组成的、以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。核心思想：集中管理、分散控制。 7.简述集散控制系统的层次结构及各层次所起的作用？答：层次结构：分散过程控制级、集中操作监控级、综合信息管理级；分散过程控制级作用：完成生产过程的数据采集、闭环调节控制和顺序控制等功能。集中操作监控级作用：了解系统操作、组态、工艺流程图显示、监控过程对象和控制装置的运行情况，并可通过通信网络向过程级设备发出控制和干预指令。综合信息管理级作用：监视企业各部门的运行情况，实现生产管理和经营管理等功能。 8.生产过程包括哪些装置？答：PLC、智能调节器、现场控制站和其他测控装置。

现场总线技术及控制系

现场总线技术及控制系统摘要：文章介绍了现场总线的概念,回顾了其产生及发展历程，分析了现场总线控制系统相对于集散控制系统的特点和优点。针对当前流行的几种现场总线，简要介绍了各自的技术特色，指出控制系统的开放互连是发展的必然。关键词：现场总线，集散控制系统，分布式控制，FCS，DCS，开放式互连系统一、前言七十年代以前，控制系统中采用模拟量对传输及控制信号进行转换、传递，其精度差、受干扰信号影响大，因而整个控制系统的控制效果及系统稳定性都很差。七十年代末，随着大规模集成电路的出现，微处理器技术得到很大发展。微处理器功能强、体积小、可靠性高、通过适当的接口电路用于控制系统，控制效果得到提高；但是尽管如此，还是属于集中式控制系统。随着过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术的成熟和发展，控制领域又发生了一次技术变革。这次变革使传统的控制系统（如集散控制系统）无论在结构上还是在性能上都发生了巨大的飞跃，这次变革的基础就是现场总线技术的产生。现场总线是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络，它也被称为现场底层设备控制网络（INFRANET）。80年代以来，各种现场总线技术开始出现，人们要求对传统的模拟仪表和控制系统变革的呼声也越来越高，从而使现场总线成为一次世界性的技术变革浪潮。美国仪表协会(ISA)于1984年开始制订现场总线规范，在欧洲有德国的PROFIBUS和法国的FIP等，各种现场总线规范陆续形成。其中主要的有：基金会现场总线FF（Foundation Fieldbus）、控制局域网络CAN（Controller Area Network）、局部操作网络LonWorks（Local Operating Network）、过程现场总线PROFIBUS（Process Field Bus）和HART协议(Highway Addressable Remote Transducer)等。但是，总线规范的制定工作并非一帆风顺，由于行业与地域发展等历史原因，加上各公司和企业集团受自身利益的驱使，致使现场总线的国际化规范工作进展缓慢。但是不论如何，制定单一的开放国际现场总线规范是发展的必然。二、当前流行的几类现场总线 1、基金会现场总线FF 基金会现场总线FF是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的一种技术。其前身是以美国Fisher－Rosemount公司为首，联合Foxboro、横河、ABB、西门子等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首，联合欧洲等地150家公司制定的World

现场总线控制技术实验报告.

课程名称：现场总线实验任课教师：廉迎战学院：自动化专业班级：学号：学生姓名：

2015 年6月16日实验一频移键控法仿真实验一．实验目的初步掌握通信原理基础知识中频移键控法的基本原理。能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。二．实验主要仪器设备和材料 1. 实验用计算机 2. MATLAB仿真软件三．实验内容四．实验步骤及结果测试 1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据频移键控法要求，设置仿真环境。 2.在MATLAB环境下，输入频移键控法原理图。原理图如下：

方法一方法二 Repeating sequence stair:F3数字信号sine wave ：100Hz信号 Sine wave1 ：50Hz信号 Scope1：示波器

方法一：Switch1:选通开关//方法二：用乘法器product代替 3.在MATLAB中产生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信号，以及需要发送的数字信号，数字信号为：F3=01101001方波波形。 4.加载输入信号，观察仿真原理图输出信号波形，同时记录并分析。如下图：五．思考题 1.数字信号01101001的频移键控法输出波形表示形式如下：输出的数字信号为10110101时，其频移键控波形如下的OUT：

1~6行输出信号分别为：1.数字信号10110101的输入信号；2. 50Hz 频率sine；3.100Hz频率sine；4. Product输出；5.product1输出； 6.add输出 2.如何实现幅移键控法的信号通讯技术？通过信号幅值的高低映射到数字信号的1和0从而达到载波传输信号，可利用现成的电信网，电话网等设施构成信道。

现场总线控制系统学习心得

现场总线控制系统学习心得班级：电技131 姓名：杨秋学号：20XX301030103 六个星期的现场总线控制系统课程已经结束，通过这段时间的学习和老师的耐心讲解，我初步了解到了这门课程的基本内容。目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。我们已经在以往的学习中了解到了PLC和DCS这两大系统的基本知识，而FCS就是我们这段时间学习的现场总线控制系统。老师分别从以下几个方面详细地向我们讲解了这门课程。 1现场总线和现场总线控制系统的概念根据国际电工委员会IEC61158标准的定义，现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线，即工业数据总线。是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。以现场总线为技术核心的工业控制系统，称为现场总线控制系统FCS，它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。其中，现场总线系统一般被称为第五代控制系统。第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS，第二代为

4~20mA等电动模拟信号控制系统，第三代为数字计算机集中式控制系统，第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。 2 现场总线技术现场总线技术将专用的微处理器置入了传统的测量控制仪表，使其各自都具有了多多少少的数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。它们通过普通双绞线、光纤、同轴电缆等多种途径进行信息传输，这样就能够形成以多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统。该网络系统按照规范和公开的通信协议，在位于生产现场的多个微机化自控设备之间，以及现场仪表与用作管理、监控的远程计算机之间，实现数据传输与信息共享，进一步构成了各种适应实际需要的自动控制系统 3 现场总线的分类老师重点讲述了现场总线的几种类别，典型的现场总线技术包括了基金会现场总线FF，LonWork现场总线，Profibu 现场总线，CAN现场总线以及HART现场总线。其中FF总线尤为重要，按照基金会总线组织的定义，FF总线是一种全数字、串行、双向传输的通信系统，是一种能连接现场各种现场仪表的信号传输系统，其最根本的特点是专门针对工业过程自动化而开发的，在满足要求苛刻的使用环境、本质安全、总线供电等方面都有完善的措施。为此，有人称FF总线为

控制网络与现场总线

控制网络与现场总线第一章绪论现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统，也称为开放式、全数字化、多点通信的底层控制网络CAN 总线是一种现场总线，它在工业控制领域中占有重要的地位，并已经广泛应用于汽车制造、自动化监控、三表系统及楼宇自控系统等领域。而以太网具有结构简单，工作可靠，传输速率高等特点，目前以它作企业的为上层管理网络能够很好的发挥信息交换及共享的需求。这样就形成了以CAN 为低层控制网络，由以太网组成上层管理网络的局面。然而企业生产需要下层与上层的信息交换，而异构网络是不能直接进行信息交换的，如何有效的实现这种信息交换，成为目前的一个热点问题。 1.1 研究背景及意义 1.1.1 现场总线控制系统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、多点和双向通信的数据总线。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。现场总线的出现正符合了现代工业生产领域中的测控系统的需求，即通过测控仪器或系统从生产现场获得各种参数，通过自控手段，使生产各环节得到优化。 1.1.2 以太网技术近年来，以太网在工业控制领域的应用逐渐的广泛起来，它具有通信速率高、软硬件产品丰富和应用支持技术成熟等优点，目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了一定程度的应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。但是由于普通以太网所用的接插件、集线器、交换机和电缆等均是为商用领域设计的，而未针对较恶劣的工业现场环境来设计（如

现场总线控制系统

现场总线控制系统Newly compiled on November 23, 2020

南阳理工学院自动控制仪表课程报告学院（系）：机械与汽车工程学院专业：测控技术与仪器（升）学生： *** 指导教师： * * 完成日期2015年 12 月

自动控制仪表课程报告现场总线控制系统 Fieldbus control system 总计：自动控制仪表课程报告 20 页插图： 14 幅

自动控制仪表课程报告现场总线控制系统 Fieldbus control system 学院（系）：机械与汽车工程学院专业：测控技术与仪器（升）学生姓名： *** 学号：1%%%%%%% 指导教师（职称）：（高级工程师）评阅教师：完成日期： 2015年12月南阳理工学院 Nan yang Institute of Technology

现场总线控制系统测控技术与仪器（升） *** [摘要]技术自推广以来，已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域。现场总线的技术推广有了三、四年的时间，已经或正在应用于冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。应用的总线协议主要包括、、Foundation、、Interbus_S 等。在汽车行业，现场总线控制技术应用的非常普遍，近两年国内新的和旧的生产线的改造，大部分都采用了现场总线的控制技术。国外设计的现场总线控制系统已应用很广泛，从单机设备到整个生产线的输送系统，全部采用现场总线的控制方法。而国内的应用仍大多集中中生产线的输送系统、随着技术的不断发展和观念的更新必然会逐步扩展其应用领域。 [关键词] 现场总线；工业控制；应用广泛 Fieldbus control system Measurement & Control Technology and Instruments Major（l） *** Abstract：Field bus technology, since the promotion has been all over the world should be used in industrial control fields. Fieldbus technology popularization has three or four years, has been or are being used in metallurgy, automobile manufacturing, tobacco machinery, environmental protection, petrochemical, electric power, textile machinery and other industries. Application of bus protocol mainly includes the PROFIBUS, DeviceNet, Foundation, Fieldbus, Interbus_S, etc. In the automotive industry, the field bus control technology application is very common, in the past two years the domestic new and the old production line of auto production line transformation, mostly using the field bus control technology. Design of field bus control system has been applied abroad is very broad, from the single device to the transmission system of the whole production line, adopts the control method of the field bus. And domestic applications are mostly concentrated in the production line of

现场总线技术及其应用研究论文设计

现场总线技术及其应用研究中文摘要: 现场总线技术自70年代诞生至今，由于它在多方面的优越性，得到大围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。现场总线FF（Field Bus）的概念起源于70年代，当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送，不必每个信号都用一组信号线。随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展，数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能，由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等容为一体的现场总线控制系统FCS（Field-bus Control System）。它将通信线一直延伸到生产现场生产设备，用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络，将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构，降低了成本，提高了可靠性，实现了控制管理一体化的结构体系。关键词：现场总线技术、自动控制、发展趋势

第一章绪论现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要容的综合技术，已经受到世界围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。现场总线控制系统（FCS）是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4－20mA模拟传输技术，但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化（仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录）的发展，在控制领域引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言：FCS将成为21世纪控制系统的主流。第二章现场总线技术概述 2.1现场总线的定义：目前，公认的现场总线技术概念描述如下：现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。其中，"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。或者，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。 2.2 现场总线技术产生的意义（1）现场总线（Fieldbus）技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术；是一次工业现场级设备通信的数字化革命。现场总线技术可使用一条通信电

现场总线习题答案

现场总线习题答案作者：张磊第一章现场总线技术概述 1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段？大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90年代后期现场总线控制系统。 2.DCS控制系统的结构包括哪几部分？包括三部分：分散过程控制装置部分，操作管理装置部分，通信系统部分 3.现场总线的基本定义？现场总线(Fieldbus)：是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备（例如，变送器、执行器、控制器)与高层设备(例如主机、网关、人机接口设备)之间互联的，全数字、串行、双向的通信系统。 5. 现场总线控制系统的技术特点。 1.开放性； 2.全数字化； 3.双向通信； 4.互可操作性与互用性； 5.现场设备的智能化与功能自治性 6.系统结构的高度分散性 7.对现场环境的适应性 6. FCS相对于DCS具有哪些优越性？ 1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底的全分散式控制3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作4．FCS增强系统的可靠性、可维护性5．FCS降低系统工程成本 7. 分析现场总线的现状，展望其发展前景。第二章数据通信基础与网络互联 1.何谓现场总线的主设备、从设备？可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”，又称命令者。不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(bus slaver)，也称基本设备。

2.总线操作过程的内容是什么？总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。 3.寻址方式有几种？物理寻址逻辑寻址广播寻址 4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能? 通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。信息源和接收者是信息的产生者和使用者发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。传输介质指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介。它可以是无线的，也可以是有线的(包括光纤)。有线和无线均有多种传输媒介，如电磁波、红外线为无线传输介质，各种电缆、光缆、双绞线等为有线传输介质。接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等。它的任务是从带有干扰的信号中正确恢复出原始信息来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。 5.通信方式按照信息的传输方向分为哪几种? 单工(simplex)方式；半双工(Half duplex)方式；全双工(Full duplex)方式 6.通信的传输模式分为哪几种? 基带传输载波（带）传输宽带传输异步转移模式ATM 7.在载带传输中有哪几种常用的数据表示方法？调幅方式、调频方式、调幅方式 8.在数据通讯系统中，通常采用哪几种数据交换方式? 线路交换方式报文交换方式报文分组交换方式 9.比较通信系统中的几种拓扑结构。星型结构：在星形拓扑中，每个站通过点-点连接到中央节点，任何两站之间通信都通过中

现场总线的发展历程及趋势

《工业计算机网络》课程研究报告姓名：刘耀学号：0810211103 班级：08电气一班专业：电气工程及其自动化学院：电气与电子工程学院时间：2011年6月4日

现场总线的发展历程及趋势 08电气一班刘耀（0810211103）目录 1 现场总线的概念 ................................................................. . (3) 2.现场总线的发展历程..................................................... .. (5) 3现场总线的发展趋势..................................................... .. (7)

4参考文献..................................................... (11) 摘要;: 本文重点对现场总线的发展过程、现状及方向进行了较深入的分析，就如何发展本国现场总线提出了些许个人看法。关键词：现场总线技术实时性发电厂组态傻瓜化无缝连接 1 现场总线的概念从名词定义来讲，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。

第二章 CAN现场总线

第二章 CAN 现场总线一、 CAN 总线型传感器的分类目前我们使用的防爆隔离栅共分三种，请在使用时注意区分： 1．SK-9N01CAN 总线绞车隔离栅，俗称C 型节点，只用于配接绞车传感器。 2．SK-9N02CAN 总线泵冲隔离栅，俗称B 型节点，用于配接泵冲、转盘转速传感器。 3．SK-9N03CAN 总线模入量隔离栅，俗称A 型节点，用于所有4-20mA 输出信号传感器；A 型节点又分为二线制和三线制，以及顶驱客户端三种，出厂时在防爆隔离栅外壳不锈钢标牌上有所标识。注意：三线制A 节点仅用于配接SK-8N07电扭矩传感器、SP-1102总烃传感器和格林通H 2S ，其余均为二线制。而安路、格产H 2S 传感器为二线制。顶驱转速、顶驱扭矩的接线方法又有所不同。这里所谓的防爆，是指具有承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物的传播，隔爆型电气设备，有 “d” 标志。防爆原理：电气设备引燃可燃性气体混合物有两方面原因：一个是电气设备产生的火花、电弧。对于设备在正常运行时能产生电弧、火花的部件放在隔爆外壳内，或采取浇封型、充砂型、充油型或正压型等其他防爆型式就可达到防爆目的。 1．SK-8J06和SK-9N01组成总线型绞车传感器，SK-9N01是CAN 总线绞车隔离栅，其接线端子如下图：

2．SK-8B06FG和SK-9N02组成总线型泵冲传感器和转盘转速传感器，SK-9N02 CAN总线泵冲隔离栅，其接线端子如下图：

《现场总线控制技术》教学大纲

《现场总线控制技术》教学大纲课程名称：现场总线控制技术适用班级：2016级电气自动化技术辅导教材：《工业控制网络》王振力等编著人民邮电出版社一、本课程的地位、任务和作用本课程综合了电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的最新发展成果，旨在介绍现场总线这一自控领域的新技术，使学生了解工业自动化领域当今世界自控技术的研究热点和发展方向。本课程的主要任务是使学生在了解工业自动化的发展历程以及在现场总线技术中使用的基础知识的基础上，掌握目前在工业现场使用最多的PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA的基本原理和具体应用，对工业以太网技术、AS-i技术及与现场总线密切相关的OPC技术和IEC61131-3编程语言等新技术也要有所认识。通过本课程的学习能独立承担和开展现场总线控制系统相关的研究工作。二、本课程的相关课程《可编程序控制器》、《可视化数据处理技术》、《计算机控制技术》，《机电传动与控制》，《单片机原理与应用》，《自动控制原理》等课程。三、本课程的基本内容及要求教学基本要求：第1章概述了解现场总线与现场总线控制系统的现状与发展，了解现场总线与现场总线控制系统的特点。第2章数据通信基础掌握通信模型、数据传输、传输媒体、传输数据编码、数据通信接口和差错检测与校正的概念及方法，了解多路复用技术的构成及使用方法。第3章现场总线体系结构了解网络体系结构的基本概念，掌握开放系统互连参考模型中的若干重要概念及现场总线体系结构的建立方法和特点，了解现场总线网络的拓扑结构。第4章媒体访问控制技术了解媒体访问控制技术的概念，掌握集中控制型受控访问方法，了解ALOHA随机访问方法和CSMA随机访问方法，了解物理环访问方法和令牌总线访问方法。第5章位传输现场总线了解位传输总线的基本概念，和汽车总线的分类，了解CAN总线体系结构及协议标准，了解CAN控制器、CAN总线收发器、CAN节点的实现方法，了解CAN总线应用系统设计的基本方法。第6章设备现场总线

现场总线郭琼习题答案

安徽机电职业技术学院电气工程系第一章: 1. 过程控制系统的发展经历了那几代控制系统？答：共5代。1.基地式仪表控制系统2.模拟式仪表控制系统3.直接式数字控制系统（DDC ） 4 集散控制系统（DCS ）5.现场总线控制系统（FCS ） 2. 阐述DDC 控制系统的结构及工作过程？答：结构由：计算机控制系统和生产过程的输入、输出设备组成。工作过程：计算机通过过程输入通道对生产现场的变量进行巡回检测，然后根据变量，按照一定的控制规律进行运算，最后将运算结果通过输出通道输出，并作用于执行器，使被控变量符合系统要求性能指标。 3. 计算机在DDC 控制系统中起什么作用? 答：完成对生产过程的自动控制、运行参数监视案》作者：卡尔二毛

4.DDC控制系统的输入、输出通道各起什么作用？答：输入通道作用：用于向计算机输入生产过程的模拟信号、开关量信号或数字信号。输出通道作用：用于将计算机的运算结果输出并作用于控制对象。 5?计算机的软件包括哪两大类？各起什么作用？答：用户软件和系统软件。用户软件供用户使用处理一些相关工作；系统软件是用户软件的操作平台，具有开发性。 6?什么是集散控制系统？其基本设计思想是什么？答：集散控制系统：由过程控制级和过程监控级组成的、以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。核心思想：集中管理、分散控制

7?简述集散控制系统的层次结构及各层次所起的作用？答：层次结构：分散过程控制级、集中操作监控级、综合信息管理级；分散过程控制级作用：完成生产过程的数据采集、闭环调节控制和顺序控制等功能。集中操作监控级作用：了解系统操作、组态、工艺流程图显示、监控过程对象和控制装置的运行情况，并可通过通信网络向过程级设备发出控制和干预指令。综合信息管理级作用：监视企业各部门的运行情况，实现生产管理和经营管理等功能。 8.生产过程包括哪些装置？答: PLC、智能调节器、现场控制站和其他测控装置。 9?什么是现场总线？现场总线有哪些特点？答：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实现双向、串行、多节点数字通信的技术特点：开放性、互操作性和互用性、现场设备的智能化和功能自治性、系统结构的高度分散性、对现场环境的适应性。

现场总线技术及控制系统

现场总线技术及控制系统 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

现场总线技术及控制系统摘要：文章介绍了现场总线的概念,回顾了其产生及发展历程，分析了现场总线控制系统相对于集散控制系统的特点和优点。针对当前流行的几种现场总线，简要介绍了各自的技术特色，指出控制系统的开放互连是发展的必然。关键词：现场总线，集散控制系统，分布式控制，FCS，DCS，开放式互连系统一、前言七十年代以前，控制系统中采用模拟量对传输及控制信号进行转换、传递，其精度差、受干扰信号影响大，因而整个控制系统的控制效果及系统稳定性都很差。七十年代末，随着大规模集成电路的出现，微处理器技术得到很大发展。微处理器功能强、体积小、可靠性高、通过适当的接口电路用于控制系统，控制效果得到提高；但是尽管如此，还是属于集中式控制系统。随着过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术的成熟和发展，控制领域又发生了一次技术变革。这次变革使传统的控制系统（如集散控制系统）无论在结构上还是在性能上都发生了巨大的飞跃，这次变革的基础就是现场总线技术的产生。现场总线是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络，它也被称为现场底层设备控制网络（INFRANET）。80年代以来，各种现场总线技术开始出现，人们要求对传统的模拟仪表和控制系统变革的呼声也越来越高，从而使现场总线成为一次世界性的技术变革浪潮。美国仪表协会(ISA)于1984年开始制订现场总线标准，在欧洲有德国的PROFIBUS和法国的FIP等，各种现场总线标准陆续形成。其中主要的有：基金会现场总线FF（Foundation Fieldbus）、控制局域网络CAN（Controller Area Network）、局部操作网络LonWorks（Local Operating Network）、过程现场总线PROFIBUS（Process Field Bus）和HART协议(Highway Addressable Remote Transducer)等。但是，总线标准的制定工作并非一帆风顺，由于行业与地域发展等历史原因，加上各公司和企业集团受自身利益的驱使，致使现场总线的国

现场总线复习题及答案

第一章 1、DCS的基本概念和主要特点？以系统最优化为目标，以计算机为核心并与数据通信技术、控制技术、显示技术、人机接口技术、I/O接口等技术相结合——用于过程控制和生产管理的工控主流控制系统。特点： 1.分散控制，集中管理；应用灵活；自治和协调性； 2.可靠性高: 便于维修与更新，平均无故障时间可达100年； 3.速度快，控制更加灵活方便，国内外都有成型的产品。 4.系统的系统软件配置的是实时多任务的操作系统，控制软件非常丰富，技术先进、功能完备、应用灵活、操作方便。 2、什么是现场总线？应用于现场仪表与控制系统和控制室自动化系统之间的一种全分散、全数字化、双向、互联、多站的信息通信链路，实现相互操作以及数据共享。 3、DCS和FCS的主要区别？现场总线作为工业数据通信网络的基础，沟通了生产过程现场级控制设备之间及其更高控制管理层之间的联系。现场总线技术以智能传感、控制、计算机、数据通信作为主要内容，不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布式的控制系统总线式结构：一对传输线（总线）挂接多台现场设备，双向传输多个数字信号。开放互操作性：现场总线采用统一的协议标准，是开放式的互联网络，对用户是透明的。可靠性高：采用数字信号传输数据，提高了数据的精度和抗干扰性。将控制功能放到现场设备中，使危险分散，系统的可靠性提高。彻底的分散控制：控制功能下放到作为网络节点的现场智能仪表和设备中。信息综合、组态灵活。第二章 1、DCS的四层结构的名称和功能？ 1．现场级（层）对应现场网络（Field Network）此层有现场各类测控装置（设备），如各类传感器、变送器、执行器等。它们能够完成对生产装置（过程）的信号转换、检测和控制量的输出等。现场控制站（过程控制计算机）通过现场网络直接与这级（层）设备连接。 2．过程控制级、对应控制网络（Control Network）此层有现场控制站（包括各种控制器、智能调节器）和现场数据采集站等。它们通过控制网直接与现场各类装置(如变送器、执行机构)相连，完成对所连接的各类装置实施监测和控制。同时，它们还能与上面的监控层计算机相连，接收上层的管理信息，并向上传递现场装置的特性数据和采集到的实时数据。 3．操作监控级、对应监控网络（Supervision Network）此层有操作员工作站、工程师工作站和计算站等。它们能对现场设备进行检测和故障诊断，能综合各个过程控制站的所有信息，对全系统进行集中监视和操作；能进行组态、参数修改和优化过程处理等工作。并能根据状态信息判断计算机系统硬件和软件的性能（状态），异常时实施报警、给出诊断报告等措施。 4．信息管理级、对应管理网络（Management Network）

现场总线技术阶段练习二答案

现场总线技术阶段练习2 一、填充题 1．一个LonWorks控制节点主要包含、、、。 2．Neuron芯片内部装有三个微处理器，分别为、、。3．神经元芯片的11个I／O有种I/O对象，分别为、、、。 3．双绞线是使用最广泛的一种介质，对双绞线的支持主要有三类收发器：、、。 4．在LonWorks控制网络中，路由器的作用是：、、。 5．LonWorks控制网络中的路由器有四种路由算法可供选择，依次为、、、。 6．LonTalk协议的网络地址结构为三层，依次为、、。7．LonTalk协议使用改进的CSMA介质访问控制协议，称为。 8．LonTalk协议提供四种类型的报文服务，依次为、、、。 9．LonWorks控制网络提供有两种通信手段，依次为、。 10．和是LonWorks的开发工具。 11．LNS包括三类设备, 依次为、、。11．Isochronous Real time表示。 12．CIP采用来实现实时I/O报文传输或者内部报文传输；采用来实现信息报文交换或者外部报文传输。 13．PROFInet = + + 。二、简答题 1．什么是工业以太网？ 2．以太网进入工控领域有什么优势？ 3．简述Tunneling的含义。

4．在工控领域，以太网技术应用受限的原因是什么? 5．说出任意4种工业以太网技术。现场总线技术阶段练习2答案一、填充题 1．应用CPU、I／O处理单元、通信处理器、收发器和电源。 2．MAC处理器、网络处理器、应用处理器。 3．34，直接I/O对象、并行I/O对象、串行I/O对象、定时/计数器对象。 3．直接驱动、EIA－485、变压器耦合。 4．扩展通道的容量、连接不同的通信介质或波待率、提高LON总线可靠性、全面提高网络性能。 5．配置型路由器、学习型路由器、桥接器、中继器。 6．域（Domain）、子网（Subnet）和节点（Node）。 7．带预测的P－坚持CSMA（Predictive P－persistent CSMA）。 8．应答方式、请求／响应方式、非应答重发方式、非应答方式。 9．网络变量、显式报文。 10．LonBuilder 、NodeBuilder。 11．路由器设备、应用节点、系统级设备。 11．等时同步实时通信 12．控制协议、信息协议。 13．PROFIBUS、Ethernet、COM/DCOM。二、简答题 1．工业以太网是普通以太网技术在控制网络延伸的产物,是工业应用环境下信息网络与控制网络的结合体。 2．价格优势：由于信息网络的存在和以太网的大量使用，使得其具有价格明显低于控制网络相应软硬件的特点，如网卡。技术优势：技术成熟、易于得到、技术深入人心，已为许多人掌握。有利于企业网络的信息集成，便于与上层网络的连接，便于与外界沟通信息。工业以太网沿用现有以太网技术可发挥其上述优势。工业以太网的标准化工作目前一是集中在应用层，二是致力于在数据链路层实现实时以太网。工业以太网目前还没有一致的定义与规范。 3．Tunneling指是网络隧道，它指的是利用一种网络协议来传输另一种网络协议，也就是将现有的透明网络信息进行再次封装，从而保证网络信息传输的安全性。 4．CSMA/CD的媒体访问控制方式不能满足一些控制场合的实时性要求；接插件、集线器、交换机等是为办公应用设计的，不适应工业现场恶劣环境的要求；抗电磁干扰能力；本质安全；总线供电。 5．HSE、EtherNet/IP、ProfiNet、Modbus-TCP、PowerLink、EtherCat、EPA等。

现场总线习题1

1、差分码不可能是归零码。答：（对） 2、双绞线各个线对螺旋排列的主要目的是为了增加抗拉强度。（错） 3、令牌访问原理可用于环形网络，构成令牌环形网；也可用于总线网，构成令牌总线网络。（对） 4、CAN总线数据帧中参与CRC计算的是仲裁场、控制场、数据场，不包括填充位。答：（错） 5、根据CAN总线2.0B技术规范规定，在同一个CAN总线网络系统中，不允许标准帧与扩展帧同时使用。答：（错） 6、在CAN总线中，ID.0是首先发送到总线上的报文标识符。（错）7、DeviceNet现场总线以CAN总线为底层基础，但只使用其数据帧。答：（错）8、在DeviceNet现场总线中，一个DeviceNet对象有且仅有一个实例，其ID 为01。答：（对） 9、在DeviceNet现场总线中，链接生产者和链接消费者属于连接类。答：（错）10、在ControlNet现场总线中，MAC由7部分组成。答：（错） 1、CSMA的1-坚持退避算法缺点是介质的利用率较低。答：（错误）2、CAN总线数据帧中参与CRC计算的有帧起始、仲裁场、控制场、数据场，包括填充位。答：（错误）3、CAN总线错误帧中的错误标志叠加区的长度为：6+8=14位。答：（错误）4、CAN总线的所有帧都要以帧间空间与总线上前面所传的帧分隔开。答：（错误）5、在CAN总线中，为了不违反位填充规则，标识符的高7位不能全是隐性位。答：（错误）6、在CAN总线中，位时间由同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2组成。答：（正确）7、在DeviceNet现场总线中，一个I/O报文中数据的含义被相应的连接ID隐含。答：（正确） 8、在DeviceNet现场总线中，一个 DeviceNet对象有且仅有一个实例，其ID 为01。答：（正确） 9、在DeviceNet现场总线中，链接生产者和链接消费者属于连接类。答：（错误） 10、与DeviceNet现场总线一样， ControlNet现场总线的MAC帧也是由7 个位场组成的。答：（错误） 1、载波监听多路访问/冲突检测机制和令牌访问控制方式属于两种不同类型的介质访问控制方式。答：（对） 2、DeviceNet网络可上可以容纳多达128 个节点，每个节点支持的I/O数量没有限制。答：（错） 3、在DeviceNet现场总线中，实例ID值0 表示类本身。答：（对） 4、CAN已成为国际标准ISO11898和 IEC62026。答：（错） 5、CAN可以分为物理层和数据链路层，其数据链路层又可以分为逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层。答：（对） 6、CAN数据帧中的远程发送请求位即RTR 位为隐性。答：（错） 1、性能更好的光纤是：（ A ） A. 单模光纤 B. 多模光纤 2、CAN总线错误帧的位长度为：（ C ） A. 6~12 B. 14 C. 14~20 D. 20 3、若SJA1000的输出控制寄存器OCR的值设为0x1A，则其TX0引脚上的输出方式为：（ D）

第二章 CAN现场总线

现场总线郭琼习题答案

现场总线技术及控制系

现场总线控制技术实验报告.

现场总线控制系统学习心得

控制网络与现场总线

现场总线控制系统

现场总线技术及其应用研究论文设计

现场总线习题答案

现场总线的发展历程及趋势

第二章 CAN现场总线

《现场总线控制技术》教学大纲

最新现场总线知识点汇总

现场总线郭琼习题答案

现场总线技术及控制系统

现场总线复习题及答案

现场总线技术阶段练习二答案

现场总线习题1