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安徽工程大学现场总线大作业1

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Profibus现场总线通信技术及其应用研究

机床主轴运动不可逆调速系统

自动化2101

摘要:针对不同厂商生产的现场总线设备,以P r o f i b u s-D P工控网为基础,探讨了现场总线的拓扑结构,分析了其通信机理和链接方式,并建立了基于P L C的主从站式控制现场总线网络。阐述了实现P r o f i b u s-D P变频器控制通信的原理及方法,并结合具体实例介绍了P L C之间以及和变频器的总线通信。

关键词:现场总线;P r o f i b u s;主站;从站;变频器

中图分类号:T N915.05文献标识码:A

A n a p p l i c a t i o n s t u d y o f t h e P r o f i b u s f i e l d b u s c o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g y

A n t o m a t i o n2101

A b s t r a c t:T h e i n d u s t r i a l p r o c e s s c o m m u n i c a t i o n i s s u e i s a k e y p r o b l e m f o r t h e i n t e g r a t i o n o f a n y f i e l d b u s c o n t r o l s y s t e m s.T h i s p a p e r d i s c u s s e s t h e f i e l d b u s c o n f i g u r a t i o n a n d a n a l y z e s i t s c o m m u n i c a t i o n p r i n c i p l e a n d i n t e r l i n k a g e m o d e b a s e d o n a n i n d u s t r i a l P r o f i b u s-D P c o n t r o l n e t w o r k.T h e f i l d b u s n e t w o r k i s e s t a b l i s h e d o n t h e b a s e o f t h e m a s t e r-s l a v e c o n t r o l o f t h e P L C.T h e p a p e r a l s o e x p o u n d s t h e r e a l i z a t i o n o f t h e p r i n c i p l e a n d m e t h o d o f c o m m u n i c a t i o n b y m e a n s o f a n i n v e r t e r a n d P r o f i b u s-D P.

K e y w o r d s:f i e l d b u s;P r o f i b u s;m a s t e r;s l a v e;i n v e r t e r

1引言

70年代工业控制仪表统一采用4~20m A的标准信号,但随着信息量的增加,出现了4~20m A传输的瓶颈效应。为了解决这一效应,80年代出现了一种新技术―现场总线(F i e l d B u s),现场总线的技术关键就是把通讯总线一直延伸到现场设备,使许多现场设备(如P L C、智能变送器、变频器)可在同一总线进行双向多信息数字通讯;并且采用国际性现场总线后,可以方便地使用不同厂家生产的控制测量系统相互连接成通讯网络。目前,绝大多数传动设备驱动采用变频驱动控制。但变频器控制大多采用模拟信号连接,使现场信号的连接的工作量大、费用高。鉴于此,本文介绍一种采用P R O F I B U S-D P

过程现场总线通讯技术的数字连接控制方案,自动化单元和变频器采用不同厂家的产品,分别采用西门子公司的S7-300P L C和A B B公司的A C S627交流变频器,并结合某厂鼓风机高压变频调速系统的项目介绍采用P R O F I B U S-D P现场总线技术的变频器通讯原理及实现方法。

2P r o f i b u s通信原理

2.1总线拓扑结构

该系统以西门子公司和A B B公司的相关产品阐述全数字交流调速系统在

P R O F I B U S-D P网中的通讯及控制机理。图1为P R O F I B U S-D P网的一种典型配置,其中P L C 为西门子公司的S I M A T I C S7-315-2D P型和S7-200,交流变频器为A C S627型,N P B A-12为与之配套的通讯适配器,上位机中装有S T E P7软件,用于对S7-300P L C编程和对

P R O F I B U S-D P网进行组态和通讯设置。用S7-315-2D P在P R O F I B U S-D P网中作为主站

(M a s t e r)时,可分别带像A C S627变频器从站(S l a v e)共32个。当然,从站也可以是其他现场智能设备,如S7-200、E T200系列。

A C S627型变频器与N P

B A-12通讯适配器模块相连,接入P R O F I B U S-D P网中作为从站,接受从主站S7-315-2D P来的控制。N P B A-12通讯适配器模块将从P R O F I B U S-D P网中接收到的过程数据存入双向R A M中,双向R A M中的每一个字都被编址,在变频器端的双向R A M 可通过被编址参数排序,向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。

3通讯机理

3.1P R O F I B U S的特点及介质存取方式

P R O F I B U S(P r o c e s s F i e l d B u s―过程现场总线)为欧洲首屈一指的开放式现场总线系统。其由P R O F I B U S-F M S,P R O F I B U S-P A和P R O F I B U S-D P三部分组成,其中P R O F I B U S-D P主要应用于现场级,是一种高速的通信连接,它被设计为自动控制系统和设备级分散的I/O 之间进行通信使用,因而可满足快速又简单地完成数据的实时传输。

P R O F I B U S-D P参考模型是根据I E E E802标准委员会制定的局域网标准第1层(物理层)、第2层(数据链路层)和用户接口层建立的,由于工业上的特殊需要省略了3~6层。

P R O F I B U S-D P的物理层与O S I参考模型的第1层相同,其主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以透明地传送比特流,它采用E T A R S485协议,半双工方式,传输速率在9.6K~12M波特率之间可选,对应的通讯距离在1000米~100米。根据最大传输速率的不同,可选用双绞线和光纤2种传输电缆。

P R O F I B U S网络允许单主从或多主从系统。单主从系统主从站之间采用主从原理通讯。图1为单主多从型,这种方式的特点:S7-300作为系统主站在工作时间内一直占有总线控制权,与网中的从站进行通讯为纯主从式通讯。若两个以上的S I M A T I C S7作为主站组成多主系统时,采用的是逻辑令牌环网结构。令牌总线中的令牌是一种特殊的电文,它在主站之间传递控制权。令牌总线方式使得某个得到令牌的主站可在一个事先规定的时间段内得到总线控制权,在这段时间内允许这个主站在一定的时间内执行主站工作,这个主站可依照与主站或从站的关系表和所有的主站或所有的从站进行通信。若该主站没

有需要发送的帧或在规定时间内发完了所需要发送的帧,或者该主站的控制时间终了时,它就将主站令牌传递给下一个主站。

3.2高级数据链路控制的帧结构及类型

图1中主站与从站之间的通讯介质存取控制规约符合I S O的O S I参考模型数据链路层中H D L C(高级数据链路控制协议)的非平衡正常响应模式,主站与从站之间H D L C传送帧的结构如图2所示,其中F为标志字段(8位);A为地址字段,在非平衡模式下为从站地址;控制字段C作为H D L C帧的关键字段表示了帧类型、编号、命令和控制信息,如图3所示,控制字段C将H D L C的帧分成了3种类型:信息帧(I)、监控帧(S)与无编号帧(U)。

图3H D L C控制字段的3种格式

信息帧(I n f o r m a t i o n)中N(S)表示当前发送数据帧的顺序号;N(R)表示该站下一接收帧的序号,N(R)有捎带确认的作用,它表示该站已正确接收序号为[N(R)-1]帧及以前的各帧。下一次应接收序号为N(R)值的帧,N(R)与N(S)用于全双工通信的帧发送与接收顺序控制、差错控制与流量控制等通信控制。信息帧中的探询/终止(P/F,P o l l/F i n a l)位与S和U帧中的相同。

监控帧(S u p e r v i s o r y)不带有数据信息,除了用于实现监督控制功能,还可以用于协调通信双方状态,并能实现差错控制与流量控制的作用。

无编号帧(U n n u m b e r e d)用于提供附加的链路控制功能,可以在需要时发出,而不影响信息帧的交换顺序。

信息字段I则是由P K W+P Z D的应用数据构成,其中P K W字段用于写入控制字或读出状态字等更改和观察变频器的任意参数一般为4个字长;P Z D字段用于变频器的具体控制字、设置点(任务:主站至变频器)或状态字的实际值(响应:变频器至主站)的数据传输,一般为2~10个字长。

在变频传动装置P R O F I B U S的结构中,A B B变频器使用P R O F I B U S-D P通讯模块(N P B A-12)进行数据传输主要是周期性的:主机从从机读取输入信息并把输出信息反送给从机。在周期性的数据传输中,周期型通道通信使用的数据结构为P P O(参数过程对象)消息,报文结构及P P O消息类型如图4所示。

图4周期型传输报文结构及P P O对象类型

用周期型通道进行数据传送,可用数据被划分成两个区域:过程数据区(P Z D)和参数区(P K W),它们以各自的报文进行数据传送。控制字、设定值和状态字、实际值须依照“过程数据连接”所规定的路径进行连接,过程数据的传输才有效。F C S为帧校验字段,每帧都包含此序列,它可对整个帧的内容,即地址、控制和信息等作循环冗余校验。

3.3数据链路层工作过程

图1的系统结构为非平衡多点结构,其特点是:由一个主站控制着多个从站,主站发出命令,从站给出响应,配合主站完成对数据链路的控制,一个主站应与多个从站中的每一个从站建立一条数据链路;H D L C的数据传输模式采用了正常响应模式(N R M,N o r m a l R e s p o n s e M o d e),在这种模式下,从站由主站发送“置正常响应模式”(S N R M)而置于此方式,从站可以发送多个帧,直到以下一种情况发生为止:从站没有信息帧可发送,未完成帧的数目已达最大值或从站被主站停止。下面以图1中主站和从站2为例具体说明P R O F I B U S-D P网数据链路层的工作过程。具体分3个阶段:数据链路的建立,数据传输和数据链路的释放,如图5所示。

图5P R O F I B U S-D P数据链路层的工作过程

第一阶段为数据链路的建立阶段。主站使用U帧的S N R M命令,在地址字段A中填入从站A的地址,表示在多个从站的多点结构中选择A为与之连接的从站,探询位P为1,记为U:A,S N R M,P。从站A接到S N R M命令后,用U帧的无编号确认命令U A作为响应主站建立数据链路的确认,记为U:A,U A,F。终止位F用于主站对探询P的应答。

第二阶段为数据帧的传输阶段,主站中的固有程序循环执行,向特定的数据块D B i中写入指令参数,特定的功能块F B j从中读取参数并向从站2发送,第一个编号为0的信息帧中N(S)=0,由于未接到2的从站帧,N(R)=0,此I帧记为I:A,N(S)=0,N(R)=0,第二、三个从主站连续发送的信息帧则记为I:A,N(S)=1,N(R)=0与I:A,N(S)=2,N(R)=0。如果主站在发送第三个帧时使用了探询位P,而且从站2也有信息帧要发送,则此I帧记为I:A,N(S)=0,N(R)=3,其中N(S)=0表示从站2发送的I帧序号为0;N(R)=3表示从站2已正确接收序号为2及它以前的I帧,下一次主站发送的I帧序号应为3,这里的N(R)也起到了对主站发送I帧的捎带确认作用,若从站2只有一帧发送,应标志终止符F,此时的I帧为I:A,N(S)=0,N(R)=3,F。

第三阶段为数据链路的释放阶段。当主站和从站2都没有信息帧要发送,或者主站将与从站1建立链路连接时,则应释放此链路连接,此时,主站可使用U帧释放连接命令D I S C,从站2用U帧的U A予以确认。至此,一次完整的数据链路中帧的传输过程结束。

4通信互连设计

上位机(二级主站)S7-315-D P PL C系统

P r o f i b u s-D P总线

P r o f i b u s -D P 总线网拓扑结构图

该系统以S i e m e n s 公司和A B B 公司的相关产品阐述全数字交流调速系统在

P r o f i b u s -D P 网中的通信及控制机理。图1为P r o f i b u s -D P 网的一种典型配置,系统为主-从、多厂商设备的D P 通信系统,从站设备有简单从站直至功能较强大的智能从站,如变频器、S 7-200P L C 等,主站为S i e m e n s 。公司的S I –M A T I C S 7-315-2D P ,带C P 5611的P C 站可做二类D P 主站,用于编程、诊断等功能。交流变频器为A C S 627型,N P B A -12为与之配套的通信适配器,上位机中装有S T E P 7软件,用于对S 7-300P L C 编程和对P r o f i b u s -D P 网进行组态和通信设置。P r o f i b u s 系统配置相当灵活,网络允许单子网或多子网配置,既允许单主-从系统运作,也允许多主站系统构成的多主-从系统运作。

(l )由P C 站、S 7-300P L C 、变频器和远程I P O S 7-200组成的主-从系统智能前端设备A C S 627型变频器与N P B A -12通信适配器模块相连,接人P r o f i b u s -D P 网中作为从站,接收从主站S I M A T I C S 7-315-2D P 来的控制。N P B A -12通信适配器模块将从P r o f i b u s -D P 网中接收到的过程数据存人双向R A M 中,双向R A M 中的每一个字都被编址,在变频器端的双向R A M 可通过被编址参数排序,向变频器写人控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。

(2)远程I P O S 7-200作为简单从站也挂在主站C P U 315-2D P 上,完成高压开关部分的连锁控制。

(3)P C 站作监控站,同时也作为二类主站,完成S 7-300系统的组态、下载和诊断功能。现场过程对象的控制由S 7-300P L C 来完成。

4.2通信编程

(l )利用G S D 文件完成开放式组态设备数据库文件(G S D )描述了P r o f i b u s ,设备的功能、特性及总线参数。使用基于G S D 的组态工具可将不同厂商生产的设备集成到一个总线系统中,不同的厂商为其D P 设备提供有相应的D P 网络配置及G S D 组态工具。

(2)编程实例

双向RA M

双向RA M AB B 变频器

AC S 627

S7-200

CP U 224

就系统中P L C(主站)与A B B变频器(从站)通信来考虑,实质上是一个过程数

据互连的问题。过程数据互连为连接设定值和控制位到N P B A-12的双端口R A M寄存器,包括设定值通道主站到变频器过程数据互连、变频器到实际值通道的过程数据互连和过程数据监视。当所用的控制位及设定值、状态字和实际值被连接到双端口R A M时,被

传送的过程数据才是有效的。在S7-315-2D P与变频器通信时,因为连接驱动装置从

站的数据是一个整体,如果数据多于4个字节,它们会成为连续数据,而S7系统中,数据类型最大是双字(4个字节),只有当它们被分开后才能被读出,因此需要在主程序中调用两个功能块S F C14和S F C15来读写这些数据,实现对变频器的通信控制。

主站S7-315-D P和从站S7-(X)(C P U224)之间的P r o f i b u s-D P通信通过E M277模块将S7-224作为D P从站连入网络来实现通信。主站S7-315-D P的网络

配置使用S T E P7V5.1来完成,从站S7-200的D P通信编程在软件S T E P7M i c r o

P W I N32V3.l完成,使用输人和输出缓冲区。该缓冲区驻留在S7-200的变量存储区(V存储区),因此要求参数赋值中必须包含V存储区的缓冲区的起始位置及输入输出的数据量,以确定缓冲区的大小。

5结论

从以上的讨论可知,P r o f i b u s-D P网只有3层结构,是一种低级的工业局域网,而使用了主-从方式的介质存取控制方式,使得该网的实时性远远高于其他局域网,因而特别适合用于工业现场。该网在运用中效果良好,从站A B B变频器、S7-200与主站S7-300进行有效、可靠的信号传输。但在实际使用时,也存在一定的缺陷,如若向网中增加或删减站点时,就要重新初始化整个网络,并对各站重新排序,这一过程实现起来是比较麻烦的。但与以前的集散型控制技术(D C S)相比,P r o f i b u s-D P网有着无可比拟的优点。首先,在D C S系统中,仪表是非智能化的设备,它只是简单地测

量外部信息并转化成模拟信号进行传输,而F C S系统则将采集到的检测和控制信息就

地处理并就地使用,因而具有智能化的特点;其次,将现场仪表获得的故障信息分散在现场装置中进行控制、报警和趋势分析,从而实现了“危险分散”,增加了整个系统的可靠性;再者,采用了开放式的结构和统一的国际标准,网络可采用多种拓扑结构和不同厂家的硬软件和通信规程,实现了产品的兼容性。最后,P r o f i b u s-D P网络传输速度高、抗干扰能力强,是一种性能优良的现场总线控制网络。

参考文献:

1.徐明.现场总线技术在电厂中的应用[J].微计算机信息,2006,(l):25-27·

2.阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京:清华大学出版社,2001

3.A B B A C S600固件手册Z

4.A B B传动安装启动指南Z.P R O F I B U S适配器模块

5.N P B A-12

6.S I E M E N S S T E P7 5.0使用手册Z

7.A B B传动安装启动指南P R O F I B U S适配器模块N P B A-12.

8.S I E M E N S S T E P7 5.0使用手册.

社,2001

现场总线大作业2016

南京工程学院 现场总线大作业 课程名称基于CANopen总线的温度测的设计院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级、姓名数控133 吴雅雯 起止日期 2016/11/4 - 2016/12/14

目录 1 设计任务............................... 错误!未定义书签。 2 总体方案 (3) 3 硬件设计 (3) 4 软件设计 (17) 5 设计总结 (19) 6 参考文献 (22)

一、设计任务

1.系统整体方案设计,包括 (1)课题分析,方案选择; (2)主控制器和通信控制器的选择; (3)温度传感器的选择 (4)系统总体结构框图及各模块功能。 2.系统硬件设计,包括: 2.1测量对象的数据采集 (1)测量电路的设计; (2)数据采集电路的设计; 2.2 CAN通信最小系统的设计 (1)主控制器最小系统电路 (2)根据主控制器的类型(是否集成CAN控制器功能)设计CAN通信接口与驱动电路; 3.CANopen通信节点的软件设计; (1)数据采集模块程序流程; (2)主程序流程设计; (3)底层CAN通信程序流程设计,及各功能模块子程序设计,包括:初始化程序设计、接收报文程序设计、发送报文程序设计; (4)应用层的CANopen协议程序设计; (5)CANopen对象字典部分的程序设计,依据DS301和DS401对CANopen 对象字典进行配置; 二、总体方案 CAN是Contro l erAreaNetwork的缩写, 即控制器局部网,通常称为CANbus(CAN总线),是一种支持分布式控制 的串行通信协议。CAN最初出现在汽车工业中,是20世纪80年代德国Bosch公司为汽车的监控、控制系统而设计的,主要是解决汽车中的电子控制装置之间的通信,减少不断增加的信号线。CAN总线的直接通信距离最

单片机毕业设计完整版

安徽工业大学继续学院《单片机原理》期末课程设计 题目:单片机计时时钟设计与制作 专业:电气工程及其自动化 班级:14 电升 姓名:夏云飞 学号:1410102003035 指导老师:贺容波 成绩: ( 2015.12 )

目录 一、绪论 (1) 1.1单片机简介 (1) 二、硬件系统设计方案 (3) 2.1 时钟电路的设计 (3) 2.2复位电路的设计 (4) 2.3 数码显示电路的设计 (5) 2.4按键电路的设计 (7) 2.5 蜂鸣器电路的设计 (8) 2.6接线图 (9) 三、软件系统设计方案 3.1 模块化设计方案 (10) 3.2 主程序的设计 (11) 3.3 LED动态显示程序的设计 (14) 3.4 计时程序模块的设计 (17) 3.5 键盘程序的设计 (19) 3.6 蜂鸣器程序的设计 (22) 3.7整个程序 (23) 四、总结 总结与致谢 (28) 参考文献 (29) 使用说明 (29)

安徽工业大学继续教育学院《单片机原理》期末课程设计——单片机计时时钟设计与制作 一绪论 1.1单片机简介 1.1.1单片机的产生 计算机的发展经历了从电子管到大规模集成电路等几个发展阶段,随着大规模集成电路技术的发展,使计算机向性能稳定可靠、微型化、廉价方向发展,从而出现了单片微型计算机。 所谓单片微型计算机,是指将组成微型计算机的基本功能部件,如中央处理器CPU、存储器ROM和RAM、输入/输出(I/O)接口电路等集成在一块集成电路芯片上的微型计算机,简称单片机。总体来讲,单片机可以用以下“表达式”来表示:单片机=CPU+ROM+RAM+I/O+功能部件 1.1.2单片机的特点 随着现代科技的发展,单片机的集成度越来越高,CPU的位数也越来越高,已能将所有主要部件都集成在一块芯片上,使其应用模式多、范围广,并具有以下特点: ①体积小,功耗低,价格便宜,重量轻,易于产品化。 ②控制功能强,运行速度快,能针对性地解决从简单到复杂的各类控制问题,满足工业控制要求,并有很强的位处理和接口逻辑操作等多种功能。 ③抗干扰能力强,适用温度范围宽。由于许多功能部件集成在芯片内部,受外界影响小,故可靠性高。 ④虽然单片机内存储器的容量不可能很大,但存储器和I/O接口都易于扩展。 ⑤可以方便的实现多机和分布式控制。 1.1.3单片机的应用 单片机的应用具有面广量大的特点,目前它广泛的应用于国民经济各个领域,对技术改造和产品的更新起着重要作用。主要表现在以下几个方面: ①单片机在智能化仪器、仪表中的应用:由于单片机有计算机的功能,它不仅能完成测量,还既有数据处理、温度控制等功能,易于实现仪器、仪表的数字化和智能化。 ②单片机在实时控制中的应用:单片机可以用于各种不太复杂的实时控制系统中, 第1页

安徽工程大学本科毕业设计(论文)开题报告

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[安徽大学教务系统学生入口]安徽大学教务系统

安徽大学(Anhui University),简称安大(AHU),坐落于安徽省省会合肥市;学校是国家"211工程"重点建设高校,入选"卓越法律人才教育培养计划",是"国家华文教育基地"和"中国政府奖学金来华留学生接收院校",由教育部与安徽省人民政府共建。以下是分享的安徽大学教务系统,希望能帮助到大家! 安徽大学教务系统 安徽大学教务系统 (点击下面图片直接进入界面) 安徽大学历史沿革 1928年,于当时省会安庆市创建安徽大学。 抗战期间,因日军入侵,学校被迫西迁并曾一度停办。1945年抗日战争胜利后,安徽大学于安庆市复校,定名国立安徽大学。著名学者姚永朴、刘文典、王星拱、程演生、陶因、陈望道、丁绪贤、郁达夫、周予同、吕思勉、章益、周建人等均曾在安徽大学执教或主持校政。

1949年12月迁至芜湖市,与安徽学院合并,恢复校名安徽大学。 1952年,思想改造运动以后,安徽省委决定,将安徽大学搬到省会城市合肥。为此,学校成立了基建领导小组,并迅速派出以徐连成、朱世雄为正、副科长的基建工作班子,到合肥从事新校基本建设工作。 1954年全国高校院系调整,安徽大学部分系科调往华东地区有关院校,同时调入一些系科,设师范、农学两个学院,并于1954年2月分别独立组建专门性的安徽农学院(现安徽农业大学)和安徽师范学院(现安徽师范大学),安徽大学建制取消。 1958年由原安徽大学派出的基建班子,在合肥西门外建设的新校已经落成。省委原拟将安徽师范学院迁往合肥新址办学,但是由于形势发展的变化和需求,省委决定师范学院仍留芜湖,在合肥新校另建“合肥大学”,曾希圣兼校长。并决定将安徽师范学院的主力系科物理系成建制的迁入合肥大学,只留少数教师继续在芜湖筹备新的物理系。其他系科包括中文、外语、历史、地理、数学、生物、化学等系只抽出少数骨干教师加上学校部分管理干部到合肥大学。 1958年7月5日,国务院第七次会议决定曾希圣兼任合肥大学校长,张行言、孙陶林任副校长。7月21日,省委决定成立合肥大学党委,由张行言任书记,原解放军南京军区师范学校政委方志明任第一副书记。同年9月16日,毛主席来到合肥视察,并为安徽大学题名。安徽大学是毛泽东同志亲笔题写校名的

现场总线

南京工程学院 课程设计说明书(论 文) 题目Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 课程名称现场总线技术及应用 院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级 学生姓名 学号 指导教师

目录 一课程设计的目的----------------------------------------------3二课程设计题目及要求----------------------------------------3 1题目----------------------------------------------3 2设计要求------------------------------------------3 三环境搭建-------------------------------------------------------3 四powerlink的原理--------------------------------------------4 五操作过程--------------------------------------------------------9 1 主从站之间的通信------------------------------------9 2openCONFIGURATOR应用------------------------------------------19六实习体会--------------------------------------------------------26

Powerlink课程设计报告 一、课程设计的目的 课程设计的目的是使学生能够将《现场总线技术及应用》课程的学习内容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握现场总线系统设计的基本思想和方法。 二、课程设计题目及要求 1、题目 Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 2、设计要求 使用开源的openConfigurator对主站和从站进行配置,对开源的openPOWERLINK代码在Linux系统下进行编译实现主站和从站的通信功能,利用网络诊断工具wireshark检查和验证通信功能。 三、环境搭建 (1)硬件环境:一台PC机,安装两台虚拟机,一台作为主站,另一台作为从站 (2)软件环境: a)安装虚拟机VMware player; b)安装Linux操作系统Ubuntu; c)安装程序文件产生器Doxygen; d)安装编译安装工具CMake e)安装网路数据包捕获函数库libpcap作为网卡驱动

计算机控制系统(大作业) (2)

一问答题 (共6题,总分值60) 1. 根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型?(10 分) 答:根据采样过程的特点,可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样指相邻 两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个 采样开关,它们的采样周期相同且同时进行采样,则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同但不同时开闭,则称为非同步 采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样 的,但它们的采样周期不相同,则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时 间间隔不相等,则称为随机采样。 2. 简述线性定常离散系统的能控性定义。(10 分) 答:若对某个初始状态X(0),存在控制作用序列{u(0),u(1),…,u(n-1)},使系统在第n步上达到到原点,即X(n)=0,则称状态X(0)能控。 3. 简述积分调节的作用(10 分) 4. 简述现场总线控制系统的基本组成。(10 分) 答:现场总线控制系统的基本组成主要表现在6个方面: 1、现场通信网络 2、现场设备互联 3、互操作性 4、分散功能快 5、通信线供电 6、开放式互联网络 5. 等效离散化设计方法存在哪些缺陷?(10 分) 答:等效离散化设计方法存在以下缺陷: (1) 必须以采样周期足够小为前提。在许多实际系统中难以满足这一要求。 (2) 没有反映采样点之间的性能。特别是当采样周期过大,除有可能造成控制系统不稳定外,还使系统长时间处于“开环”、失控状态。因此,系统的调节品质变坏。 (3) 等效离散化设计所构造的计算机控制系统,其性能指标只能接近于原连续系统(只有当采样周期T=0时,计算机控制系统才能完全等同于连续系统),而不可能超过它。因此,这种方法也被称为近似设计。 6. 列举三种以上电源抗扰措施。(10 分) 答:(1)采用交流稳压器。当电网电压波动范围较大时,应使用交流稳压器。若采用磁饱和式交流稳压器,对来自电源的噪声干扰也有很好的抑制作用。 (2)电源滤波器。交流电源引线上的滤波器可以抑制输入端的瞬态干扰。直流电源的输出也接入电容滤波器,以使输出电压的纹波限制在一定范围内,并能抑制数字信号产生的脉冲干扰。

2019上半年安徽工程大学自考艺术设计毕业设计论文报名通知

2019上半年安徽工程大学自考艺术设计 毕业设计论文报名通知 2019年(上)安徽工程大学高等教育艺术设计、动 画设计、环境艺术设计本科专业毕业设计(论文)报名通知如下:
一、报名条件 考生取得本专业自考本科计划10门以上的课程(含至少1门统考课程),登陆安徽省高等教育自学考试考 生服务平台https://www.wendangku.net/doc/e313149710.html,打印本人成绩。 少数2003年以前通过课程考试的考生因平台成绩 无法查到,报名时请携带通过课程考试的合格证原件。 二、报名时间 上午8:30—11:30;下午15:00—17:00。 导师见面会:1月(具体时间地点待定) 毕业设计(论文)答辩时间:2019年4月28日。 所有2019年申请毕业设计(论文)的考生请加QQ群:488365418。 三、报名地点

安徽工程大学学院自考培训部(芜湖市北京中路, 到芜湖乘7、21、33、42、45路公交车到安徽工程大学四号教学楼214室5号窗口)。考生若有特殊情况,可 以请人代办。 四、收费标准 毕业设计(论文):200元;综合实践:150元;合计:350元。(依据安徽省教育厅、安徽省物价局、安徽省 财政厅教计【2006】15号文件)。不收取现金,请带好 银行卡现场刷卡。 五、报名要求 报名时考生请携带自学考试准考证、身份证(或代 办人身份证)、成绩单或合格证原件,并提前在安徽工 程大学继续教育学院网站“自学考试”下的“自考考务”中下载“安徽工程大学高等教育自学考试毕业设计申请表”并按要求填写完整打印上交自考培训部。表格下载网址https://www.wendangku.net/doc/e313149710.html,/3152/list.htm。 论文其他有关问题可拔打自考部联系电话0553-*******咨询。

网上购物系统-毕业设计

? 安徽工业大学 毕业设计(论文)说明书 专 业软件工程 班级122班 姓 名周庆梅 学号129074211 指导教师许文方 二〇一六年六月十六日

安徽工业大学 毕业设计(论文)任务书 课题名称网上购物系统 学 院计算机科学与技术学院 专业班级软件工程122班 姓名周庆梅 学 号129074211 毕业设计(论文)的主要内容: 本系统利用JavaEE开发基于B/S结构的网上购物系统,实现管理员对购物商品的实时更新和用户购物信息的提交。 (1)需求分析: 将对购物用户购物流程和卖家对商品的上架流程进行分析,所需的功能模块有哪些。 (2)总体设计:将系统划分成两大功能模块:前台和后台。前台功能模块有:注册、激活、登录、搜索、修改密码等模块。后台功能模块有:管理员登录、分类管理、商品管理、订单管理。每一个功能模块实现的具体功能。 (3)详细设计:整体设计思想,功能模块图,实体对应的属性E-R图设计,数据库表设计。 (4)测试:采用了黑盒测试和白盒测试。 指导教师签 字

摘要 随着现代现代信息网络技术的不断发展,互联网市场正在以无法想象的速度和空前的规模迅猛发展,电子商务成为人们关注的焦点,各企业认识到建立企业级的电子商务平台不仅可以拓宽销售渠道,还能提升形象和品牌效应,对企业的发展有着重要的战略意义。在此背景下,网络购物作为新兴的商业模式逐步浮出水面,并在发展过程中备受瞩目。 网络购物巨大的市场规模和美好的发展前景不容小视。但是网络购物的繁荣需要时间,需要业界的投入,需要网络的发展。相信中国电子商务在一段时间后会达到国际化水平。 网上购物系统,是在网络上建立一个虚拟的购物商场,使您的购物过程变得轻松、快捷、方便,很适合现代人快节奏的生活;同时又有效的控制“商场”运营的成本,开辟了一个新的销售渠道。 本系统利用现代化的电子及网络技术,为消费者和企业搭建一个良好的互动平台。让用户享受快捷的购物方式,为企业提供不同于传统销售的崭新的销售模式。该购物系统是一个中小型的电子商务系统,可以为各类用户提供方便的在线购物环境。用户可以在系统中实现注册、登录、修改个人信息、分类查询商品信息、购物、管理购物车、结账等功能。管理员可以通过后台管理模块实现对商品、物流、订单等后台管理功能。本系统采用servlet和jsp技术,以MySQL为系统数据库开发,整个系统操作简便、界面友好、灵活实用。 关键词:电子商务;网上购物;jsp;servlet

安徽工程大学高等教育自学考试

安徽工程大学高等教育自学考试毕业论文(设计)开题报告表 论文题目 设计题目 考生姓名及准考证号 所学专业 导师姓名 报告日期 安徽工程大学继续教育学院制 关于毕业论文开题报告的规定

开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对考生答辩资格审查的依据材料之一。为切实做好我院成人高等教育毕业论文的开题报告工作,保证论文质量,特作如下规定: 一、开题报告是本科毕业论文的必经过程,所有本科生在写作毕业论文之前都必须作开题报告。 二、开题报告主要检验考生对专业知识的驾驭能力和研究能力,考察写作论文的准备工作是否深入细致,包括选题是否恰当,资料占有是否翔实、全面,对国内外的研究状况是否了解,本人的研究是否具有创新性等。 三、毕业论文开题报告前,考生必须根据所学专业培养目标,与教师双向选择后确定选题,根据任务书广泛查阅文献,深入调查,收集资料,制定研究方案,在此基础上撰写开题报告。 四、开题报告内容包括:⒈论文选题的理由和意义;⒉立论依据(国内外关于该题的研究现状及趋势)和主要参考文献目录;⒊研究计划,包括研究目标、内容、拟突破的难题或攻破的难关、实验方案或写作计划等。 五、此报告应在指导教师指导下,由考生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见审查后生效。 六、参加论文开题报告的教师应当对开题报告进行评议,主要评议论文选题是否恰当,研究设想是否合理、可行,研究内容与方法是否具有开拓性、创新性,是否可以开始进行论文写作等。评议结果分为“合格”和“不合格”两种,考生开题报告评议结果须为“合格”方可开始。 七、开题报告表须装订在毕业论文中。 八、表中各项可自行加页。

2019年安徽省大学生生命科学竞赛赛项规程

年安徽省大学生生命科学竞赛赛项规程 一、赛项名称 赛项名称:安徽省大学生生命科学竞赛 英语翻译: 赛项组别:省级类赛事 二、竞赛组织机构 主办单位:安徽省教育厅 承办单位:安徽师范大学 协办单位:安徽省植物学会 .组织委员会 主任委员: 储常连安徽省教育厅副厅长 执行主任委员: 陆林安徽师范大学副校长 副主任委员: 梁祥君安徽省教育厅高教处处长 各高校分管教案工作副校(院)长 委员: 周端明安徽师范大学教务处处长 吴孝兵安徽师范大学生命科学学院院长 邵剑文安徽省植物学会理事长 . 专家委员会 主任委员: 李进华合肥师范学院教授、博导 副主任委员: 魏兆军合肥工业大学食品科学与工程学院教授、博导

张敏安徽大学生命科学学院教授、博导 蔡永萍安徽农业大学生命科学学院教授、博导 朱华庆安徽医科大学生命科学学院教授、博导 吴孝兵安徽师范大学生命科学学院教授、博导委员:由省内高校相关领域专家组成,负责大赛各比赛环节评审事宜。 . 仲裁委员会 主任委员: 沈显生中国科学技术大学教授 委员: 陈明林安徽省植物学会秘书长 于敏安徽省动物学会秘书长 . 秘书处 秘书长: 吴孝兵安徽师范大学生命科学学院院长 副秘书长: 李汪根安徽师范大学教务处副处长 胡好远安徽师范大学生命科学学院副院长 大赛秘书处设在安徽师范大学教务处和生命科学学院,负责大赛的组织实施。 三、竞赛目的 培养大学生的社会责任感、创新意识、团队精神和实践能力,扩大科学视野,提高综合能力,促进生命科学学科教案改革,提高人才培养质量。 竞赛宗旨是崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、科学思维、迎接挑战。

四、竞赛内容和方案 (一)竞赛内容 各参赛队围绕生命科学相关领域的科学问题,进行实验设计,开展实验研究或野外调查,记录实验或调查过程,获得实验或调查结果,通过分析后,形成作品,撰写论文。本次竞赛分科学探究和野外实习两大类。 (二)竞赛方案 通过全国大学生生命科学竞赛赛事统一专用网站()网络平台进行报名并按要求提交材料。分为初赛和决赛两个部分,初赛采用网上评审方式进行,报名队伍需逐步提交立项报告(包括研究综述和实验设计)、全程工作记录、论文和心得体会;各参赛队伍按要求在竞赛指定网络平台上传材料后,组织专家进行网络评审。根据网络专家评审的成绩,确定参加全省决赛的参赛队伍;决赛采取现场匿名答辩方式,专家现场评分。根据成绩排序,产生奖项。 五、竞赛方式 竞赛分为初赛和决赛两个部分。初赛采用网上评审方式进行。在全国范围内,根据专家和参赛队伍填报的关键词等信息,匹配评审专家;网评时,专家对各报名队伍提交的立项报告、全程工作记录、论文和心得体会进行逐项打分,根据网络专家评审的成绩,确定参加全省决赛的参赛队伍;决赛采取现场匿名答辩方式,专家现场评分。 竞赛要求、竞赛规则与网络评分标准参照《全国大学生生命科学竞赛规则与网络评分标准》(见附件),也可访问“全国大学生生命科学竞赛网络平台”()了解和下载。 六、竞赛流程 月日月日,下发竞赛通知,网络报名。 月日,上传实验综述和实验设计截止。

工业控制网络作业题

工业控制网络作业题

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工业控制网络作业题 一、现场总线技术 1.现场总线的定义。 安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 2.现场总线网络的特点。 1)适应工业应用环境。 2)要求实时性强,可靠性高,安全性好。 3)多为短帧传送。 4)通信的传输速率相对较低。 3.现场总线系统的组成。 4.在现场总线控制系统中,总线设备主要分为6类。 1)输入设备(变送器/传感器); 2)输出设备(执行器等); 3)控制器; 4)监控/监视计算机; 5)网络互联设备(网桥/网关/中继器/集线器/交换机/路由器); 6)其他现场总线设备(HMI)。 5.现场总线上的数据输入设备有哪些?输出数据用于什么? ●总线上的数据输入设备:包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等,传 输其位置状态、参数值等数据; ●总线上的输出数据用于:驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。

6.几种有影响的现场总线 基金会现场总线(FF总线)、CAN、PROFIBUS、LonWorks、 ControlNet、DeviceNet、Hart 7.请给出现场总线的技术特点。 1)现场通信网络 2)数字通信网络 3)系统的开放性 4)现场设备互连网络 5)系统结构和功能的高度分散性 6)互操作性与互换性网络 8.请给出5个现场总线的优点。 1)导线和连接附件大量减少 2)仪表和输入/输出转换器(卡件)大量减少 3)设计、安装和调试费用大大降低 4)维护开销大幅度下降 5)提高了系统的可靠性 6)提高了系统的测量与控制精度 7)系统具有优异的远程监控功能 8)系统具有强大的(远程)故障诊断功能 9)用户具有高度的系统集成主动权 10)现场设备更换和系统扩展更为方便 11)为企业信息系统的构建创造了重要条件 9.请列举现场总线的一些应用领域。 ●连续、离散制造业,如电力、石化、冶金、纺织、造纸,过程自动化仪表;火 车、汽车、轮船、机器人、数控机床;智能传感器 ●楼宇自控、仓储; ●智能交通、环境监测(大气、水污染监测网络) ●农、林、水利、养殖等 二、数据通信基础 10.工业数据通信系统的基本组成:发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、 通信协议 有效性指标:数据传输速率;比特率;波特率;频带利用率;协议效率;通信效率 可靠性指标: 误码率 11.数据传输方式: 根据代码的传输顺序可分为串行传输、并行传输 根据数据信号传输时的同步方式可分为同步传输、异步传输 12.请说明数据通信方式(通信线路的工作方式)都有哪几种,并简单说明其不 同之处。 数据通信方式有单工、半双工、全双工3种。 1)单工通信:指所传送的信息始终朝着一个方向,而不进行与此相反方向的传 送

计算机控制系统大作业 - 副本

计算机控制系统大作业 农电2013级 (答题纸作答,附图粘在答题纸上,答案要求全部手写)1、简述开环控制系统、闭环控制系统的定义。(6分) 如果系统的输出端与输入端之间不存在反馈,也就是控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这样的系统称开环控制系统。 由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,称为闭环控制系统。 二者相比,开环控制系统的结构要简单的多,同时也比较经济。闭环系统也具有一系列优点,由于闭环控制系统拥有反馈通路,不管出于什么原因(外部扰动或系统内部变化),只要被控制量偏离规定值,就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此,它具有抑制干扰的能力,对元件特性变化不敏感,并能改善系统的响应特性。 2、简述计算机控制系统的组成与基本工作原理。(10分) 计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 计算机控制系统的工作原理: 实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入 实施控制决策:对采集到的被控量进行分析和处理并按已定的控制规律决定将要采取的控制行为。 实时控制输入:根据控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,完成控制任务 3、列举计算机控制系统的典型型式。(6分) (1)操作指导控制系统优点:结构简单,控制灵活,安全。缺点:由人工操作,速度受到限制,不能控制多个对象。 (2)直接数字控制系统(DDS)优点:实时性好,可靠性高,适应性强。 (3)监督控制系统(SCC)优点:生产过程始终处于最优工况。 (4)分散控制系统(DCS)优点:分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。 (5)现场总线控制系统(FCS)优点:与DCS相比,降低了成本,提高了可靠性。 国际标准统一后,可实现真正的开放式互联系统结构。 4、什么是串模干扰,有哪些抑制方法(12分) 所谓串模干扰就是干扰源Vc串联于信号源Vs之中。或者简单地认为它是与被测信号迭加在一起的干扰。在输入回路中它与被测信号所处的地位完全相同。串模干扰也称横向干扰或差模干扰。

安徽工程大学本科毕业设计(论文)正文模板

引言 引言内容(用时请连此提示一起删除) “引言”用小3号宋体字加粗、居中;引言内容用小4号宋体。 (用时请连此提示一起删除红色提示)

第1章题目(用时请连此提示一起删除) 1.1 第二级标题题目(用时请连此提示一起删除) 1.1.1 第三级标题题目(用时请连此提示一起删除) 1、标题层次 毕业设计(论文)的全部标题层次应有条不紊,整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例。 章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法,第一级为“第1章”、“第2章”、“第3章”等,第二级为“2.1”、“2.2”、“2.3”等,第三级为“2.2.1”、“2.2.2”、“2.2.3”等,两级之间用下角圆点隔开,每一级的末尾不加标点,后空一格书写标题。分级以少为宜,根据实际需要选择。层次要求统一,但若节下内容无需列条的,可直列款、项。层次用到哪一层次视需要而定。 标题书写:各层标题均单独占行书写。 第一级标题(章)用小3号宋体字加粗、居中; 第二级标题(节)用小4号黑体字、居左顶格书写; 第三级标题用小4号宋体字、居左顶格书写。 正文与参考文献正文用小4号宋体字;图表字号采用5号宋体字。 2、标点符号 毕业设计(论文)中的标点符号应按新闻出版署公布的“标点符号用法”使用。 3、引用文献 引用文献标示方式应全文统一,并采用所在学科领域内通用的方式,置于所引内容最末句的右上角,用小5号宋体字。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号中,如:“…成果[1]”。当提及的参考文献为文中直接说明时,其序号应该用小4号字与正文排齐,如“由文献[2,6~8]可知”。 不得将引用文献标示置于各级标题处。 4、名词、名称 科技名词术语及设备、元件的名称,应采用国家标准或部颁标准中规定的术语或名称。标准中未规定的术语要采用行业通用术语或名称。全文名词术语必须统一。一些特殊名词或新名词应在适当位置加以说明或注解。 采用英语缩写词时,除本行业广泛应用的通用缩写词外,文中第一次出现的缩写词应该用括号注明英文全文。外国人名一般采用英文原名,按名前姓后的原则书写。一般很熟知的外国人名(如牛顿、达尔文、马克思等)可按通常标准译法写译名。 5、量和单位 量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100~GB3102-93。非物理量的单位,如件、台、人、元等,可用汉字与符号构成组合形式的单位,例如:件/台、万元/km、万t?km等。 6、外文字母的正、斜体用法 按照GB3100~GB3102-86及GB7159-87的规定,即物理量符号、物理常量、变量符号用斜体。计量单位等符号均用正体。 7、数字

安徽师范大学普通本科生学分制学籍管理规定

安徽师范大学文件 校教字〔2008〕59号 印发《安徽师范大学普通本科生学分制学籍 管理规定》的通知 各部门、各单位: 为加强教学管理,维护教学秩序,适应学分制改革的要求,充分调动学生学习的主动性和积极性,全面提高教学质量和学生的综合素质,在总结我校学分制运行经验基础上,对《安徽师范大学普通本科生学分制学籍管理规定(试行)》进行了修订。修订主要内容是增加了重考的有关规定,强化了过程学习的要求,严格了试读的条件。同时,根据教育部对转专业、转学的有关规定,修订了转专业、转学的有关条款。现将修订后的《安徽师范大学普通本科生学分制学籍管理规定》印发给你们,请遵照执行。 各部门、各单位要利用本次修订机会,组织广大师生员工认真学习《安徽师范大学普通本科生学分制学籍管理规定》,特别是要采取切实的宣传教育措施,保证2006级及以后入学的每一位学生都能了解并理解《规定》的内容,提

高对《规定》的执行力,充分发挥学籍管理工作在人才培养中作用。 特此通知。 安徽师范大学 二○○八年十二月十六日安徽师范大学普通本科生学分制学籍管理规定 为加强教学管理,维护教学秩序,适应学分制改革的要求,充分调动学生学习的主动性和积极性,全面提高教学质量和学生的综合素质,根据教育部《普通高等学校学生管理规定》(中华人民共和国教育部令第21号)及省教育厅的有关规定,结合我校实际情况,特制定本规定。 第一章入学与注册 第一条按国家招生政策规定,经我校正式录取的新生,应持录取通知书和本校规定的有关证件按期到校办理入学手续。因故不能按期报到者,应事先以书面形式并附有关证明向所属学院请假,假期一般不得超过两周,未经请假或请假逾期报到者,除因不可抗力等正当事由以外,视为放弃入学资格。

现场总线作业打印

传统DCS与FCS在现场布线方面有什么区别? 1、DCS显示、操作、管理集中;控制、负载、危险分散;自封闭、信息孤岛;FCS开放,全分布式的控制系统。FCS取消了控制站,DCS控制依赖控制站。 2、现场总线多块仪表共用一块安全栅,DCS每块仪表均配一块安全栅。 3、FCS控制在现场中完成,DCS控制在控制站中完成。 4、FCS信息是双向的;DCS信息是单向的。 什么是完整的现场总线定义? 现场总线是以测量控制设备作为网络节点,以双绞线等传输介质作为纽带,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成网络系统,按照公开、规范的网络协议,在多个测量控制设备之间、以及现场设备与远程监控计算机之间,实现数据传输与信息交换,形成适应各种应用需要的自动控制系统。 现场总线有哪些特点? 结构特点:1、设备之间采用网络式连接是其在结构上最显著的特征之一。 2、现场总线中,由于设备增强了数字计算能力,有条件将各种控制计算功能模块、输入输出功能模块置入到现场设备之中。借住现场设备所具备的通信能力,直接在现场完成测量变送仪表与阀门等执行机构之间的信息传送,实现了彻底分散在现场的全分布式控制。 技术特点:1系统的开放性;2互可操作性;3通信的实时性和确定性;4现场设备的智能与功能自治性,智能体现在现场设备的数字计算与数字通信能力;5对现场环境的适应性. 现场总线有哪些优点? 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用户具有系统集成主动权;5提高系统的准确性和可靠性;6更少的设计,简化图纸;7简化控制系统的工程实施;8减少导线、端子排、机柜、分线盒、桥架;9简化接线;10组态简单;11可查看的信息增加;12完整的诊断信息;13可在线校验,量程调整,调零;14减少停机时间,降低费用;15系统具有开放性。 IEC规定的国际现场总线标准主要包括哪些现场总线? 1:IEC 61158技术规范;2:Control Net现场总线;3:Profibus 现场总线;4:P-net 现场总线;5:FF HSE;6:Swift Net现场总线;7:World FIP现场总线;8:Interbus 现场总线。 画出通信系统的组成,并对系统各个组成部分功能进行简单介绍。 硬件由数据信息的发送设备、接收设备、传输介质组成。软件由数据信息形成的通信报文和通信协议组成。 发送设备:具有通信信号发送电路的设备。也称为发送器。 接收设备:具有通信信号接收电路的设备。也称为接收器。 传输介质:指在两点或多点间连接收发双方的物理通路,是发送设备与接收设备之间信号传递所经过的媒介, 报文:一般把需要传送的信息,包括文本、命令、参数值、图片声音等称为报文。 通信协议:通信设备之间用于控制数据通信与理解数据通信意义的一组现则。协议的关键是语法、语义和时序。 可靠性指标的概念?信道带宽、介质带宽、信道容量和信噪比的概念?信噪比对信道容量的影响? 可靠性指标:衡量数字通信系统可靠性的指标是误码率Pe,即数字通信中二进制码元出现传输出错的概率。 信道带宽:指信道容许通过的物理信号的频率范围,即容许通过的信号的最高与最低频率差。 介质带宽:指该传输介质所能通过的物理信号的频率范围。 信道容量:指信道在单位时间内可能传送的最大比特数。 信噪比:指信号功率S与噪声功率N的比值。单位分贝 信噪比对信道容量的影响:1增加带宽可以提高信道容量。但噪声功率N=Wn0(n0是噪声的单边功率谱密度)随W增大,N增大会导致信噪比下降。2在信道容量一定时,带宽与信噪比可以相互弥补。即提高信道带宽可使更低信噪比的信号通过,而传输信噪比比较高的信号,可适当放宽对信道带宽的要求。 信号的传输模式有哪三种?各自的定义和特点是什么? 信号的传输模式有基带传输、载波传输、宽带传输。 基带传输:指在基本不改变数据信号频率的情况下,直接按基带信号进行传输。大部分计算机局域网,包括控制局域网都采用基带传输,信号传输按数据位流的基本形式,整个系统不用调制解调器。 载波传输:按幅值键控,品移键控、相移键控等不同方式,依照要承载的数据改变载波信号的幅值、频率、相位,形成调制信号,载波信号承载数据后的信号传输过程称为载波传输。 宽带传输:指在同一介质上可传输多个频带的信号。宽带传输速度快,能提供多条良好的通信路径。常用的差错校正有哪两种?答:自动重传和前向差错纠正。自动重传:当系统检测到一个错误时,接收端自动地请求发送方重新发送传输该数据帧,用重新传输的数据代替出错的数据。前向差错纠正:在接收端检测和纠正错误,不需要请求发送端重发。将一些额外的位按规定加入到通信序列中。这些额外的位按照某种方式编码,接收端通过检测这些额外的位,发现是否出错、哪位出错、并纠正。 五、差错检测中常用的冗余校验方法有哪几种?并对每种方法进行简单解释。 (1)奇偶校验。编码规则:在原信息后附加一位校验位(垂直校验),或在原信息后附加一行校验行(水平校验),使得整个码字或码组中的代码“1”的个数成为偶数或奇数。“1”的个数为偶数的称为“偶数校验”;“1”的个数为奇数的称为“奇数校验”。(2)求和校验在发送端将数据分为k段,每段均为等长的n比特。将分段1与分段2做求和操作,再逐一与分段3至k段做求和操作,得到长度为n比特的求和结果。将该结果取反后作为校验和放在数据块后面,与数据块一起发送到接收端。在接收端对接收到的、包括校验和在内的所有k+1段数据求和,如果结果为零,就认为传输过程没有错误,所传数据正确。如果结果不为零,则表明发生了错误。(3)纵向冗余校验LRC纵向冗余校验(Longitudianl Redundancy Check)按预定的数量将多个单位数据域组成一个数据块。首先每个单位数据域各自采用奇偶校验,得到各单位数据域的冗余校验位。再将各单位数据域的对应位分别作奇偶校验,如对所有单位数据域的第1位作奇偶校验,对所有单位数据域的第2位作奇偶校验,如此等等。并将所有位置奇偶校验校验得到的冗余校验位组成一个新的数据单元,附加在数据块的最后发送出去。(4)循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)。对传输序列进行一次规定的除法操作,将除法操作的余数附加在传输信息的后边。在接收端,也对收到的数据做相同的除法。如果接收端除法得到的结果其余数不是零,就表明发生了错误。 待校验数据为101011。CRC多项式为G(x)=x3+x2+1;写出循环冗余码计算和校验过程。 解:待校验数据为110011(6比特)/生成多相式为比特序列为:1101(4比特,k=3)/将待校验数据比特序列乘以23,则产生的乘积为110011000/将乘积用生成多项式比特序列去除,按模二算法应得到余数为:001/将余数比特序列加到乘积中:001+110011000=110011001 如果在数据传输中没有错误,那么接收端收到的带有CRC校验码的接收数据比特序列一定能被相同的多项式整除,如不能被整除则表明有错误。 3-1:控制网络常见的拓扑结构形式有哪些?总线拓扑结构用于数据线传输有哪些特点? 答:控制网络常见的拓扑结构有环形、星形、总线形和树形。 总线上一个节点发送数据,所有其他节点都能接收。总线拓扑易于安装,比其他更节约电缆。需要有某种介质存取访问控制方式,来确定总线的下一个占有者,也就是下一个时刻可以向总线发送的报文的节点。 3-2:什么是载波监听多路访问/冲突检测的介质访问控制方式?在现场总线系统中采用这种介质访问控制方式存在什么问题?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。发生冲突时。有什么会白白浪费网络通信资源。 3-3:什么是令牌访问?什么是令牌环?为什么是令牌总线? 答:令牌访问就是按一定的顺序在各站点间传递令牌,得到令牌的节点才有发起通信的权利,从而避免了几个节点同时发起通信而产生的冲突。令牌环是环形局域网采用的一种访问控制方式。令牌在网络环路上不断地传送,只有拥有此令牌的站点,才有权向环路上发送报文,而其他站点仅允许接收报文。一个节点在发送完毕以后,便将令牌交给网上下一个站点。如果该站点没有报文需要发送,便把令牌顺次传给下一个站点。 令牌总线也被称作令牌的控制帧来调整对总线的访问控制权。 3-4:什么是实令牌?什么是虚令牌? 答:虚令牌是指不存在专门的令牌帧,而在普通数据帧中隐含着令牌的情况。 实令牌是指在网络传递的数据帧中有一种专门起令牌作用的令牌帧。

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