现场总线考试资料
1、常用的网络互连设备有哪些?它们的主要作用是什么?
1)中继器：即重发器，作用为物理层之间的简单连接。用于连接两个相同的网络，负责在两个节点的物理层上传递信息，完成对信号的复制、调整和放大等功能。
2)网桥：存储转发设备，用于连接不同体系的局域网。它将数据帧送到数据链路层进行差错校验，再送到物理层，通过物理传输介质送到另一个子网或网段。（转发数据帧），支持不同的物理层，要求互连的两个网络在数据链路层以上采用相同或兼容的协议。
3)路由器：在网络层上实现多个网络互连，可以互连物理层、数据链路层不同的网络。对分组信息进行存储转发，在它所包含的地址之间，可能存在若干路径，路由器可以为某次特定的传输选择一条最佳的路径（转发报文分组）。在连接异构网时，完成网络协议转换。常用
于多个局域网之间，局域网与广域网之间，以及异构网络之间的互连。
4)网关：即网间协议交换器，用于实现不同通信协议的网络之间、包括使用不同网络操作系统的网络之间的互联。
2、什么是非归零码编码和曼彻斯特编码?它们各有什么特点?
答：非归零码：逻辑1表示高电平，逻辑0表示低电平，在整个码元期间都维持有效电平的编码。优点：能够比较有效地利用信道的带宽，这是最常用的编码之一。缺点：存在直流分量，不具备自同步机制，必须使用外同步。
曼彻斯特编码：在每个码元的中间都要发生跳变。接收端可将此变化提取出来作为同步信号，使接收端的时钟与发送设备的时钟保持一致。是工业数据通信中最常用的一种基带信号编码。优点：不需要外同步信号，不存在直流分量。缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据速率的2倍）。
3、令牌总线介质访问方式的实质是什么?
答：令牌总线介质访问方式是在物理总线上建立一个逻辑环。从物理上看，这是一种总线结构的局域网，总线共享的传输介质是总线。从逻辑上看，这是一种环形结构的局域网，连接在总线上的各个站点组成一个逻辑环，每个站点被赋予一个顺序的逻辑位置。在这个逻辑环中，令牌依次传递，站点只有取得令牌才能发送帧。
4、PRORBUS-DP采用的是什么编码进行数据交换的? 答：NZR编码
5、在PRORBUS网络中，主要包括哪几种设备?
答：第一类主站（Class1 Master）：它是DP网络中的主角，起着和从站交换数据并控制整个网络的作用。它可以是PLC、IPC等。
第二类主站（Class2 Master）：它负责对第一类主站和从站进行组态，对网络进行诊断等，
它一般是装有通信卡和工程软件的上位机。
从站(Slaves)：从站是更接近于底层现场的设备，它们负责执行主站的输出命令，并向主站提供从现场传感器采集到的输入信号或其他输入信号。它们可以是远程I/O、小型PLC、驱动器和阀等。
6、、什么是工业网络？工业网络由哪些主要部分组成的？
在tcpip参考模型中tcp协议工作在答：工业网络是在一个企业范围内将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接在一起，以实现企业内部的资源共享、信息管理、过程控制、经营决策，并能访
问企业外部资源和提供有限的外部访问，使得企业的生产、管理和经营能够高效率地协调动作，从而实行企业集成管理和控制的一种网络环境。
按网络连接结构工业网络由底层控制网（infranet，Infrastructure Internet）、企业内部
网（intranet，Internal Internet）、外部互联网（internet）组成。
按网络功能工业网络由企业资源规划层ERP（Enterprise Resource Planning）、制造执行层MES（Manufacturing Execution System）、现场控制层FCS（Fieldbus Control System）组成。
7、什么是数据通信系统?什么是工业数据通信？
答：完成把信息从一个地方传送到另一个地方任务的系统就是数据通信系统。工业数据通信就是把数据通信系统应用于工业自动控制系统中。
8、现场总线在工业网络中处于什么位置？它的主要作用是什么？
答：现场总线属于工业网络中控制网络的范畴，在工业网络中处于底层的位置，是构成整个
工业网络的基础。
主要作用：
1) 进行过程数据采集
即对被控设备中的每个过程量和状态信息进行实时采集，获得所有设备监测、过程控制、状态检测的现场信息。
2) 进行直接的数字控制
根据控制模式、控制算法实施连锁控制、顺序控制和批量控制。
3) 进行设备和系统的监测和诊断
根据过程变量和状态信息，分析并确定是否对被控装置实施调节，同时判断计算机和控制板
9、信息、数据、信号三者之间的关系是什么?
答：信息总是与一定的形式相联系，这种形式可以是语言、图像、文字等，信息是人们要通
过通信系统传递的内容。数据是任何描述物体概念、情况、形势的事实、数字、字母和符号。
也可以说数据是传递（携带）信息的实体，信息(Information)则是数据的内容或解释。信
号是数据的物理量编码（通常为电编码），数据以信号的形式传播。
10、PROFINET IO主要的使用场合是什么?PROFINET CBA的内涵是什么?试分析这两者的主要区别。
答：PROFINET IO相当于PROFIBUS-DP；只不过把过去设备上的PRORBUS-DP接口更换成
PROFINET接口就行了。带PROFINET接口的智能化设备可以直接连接到网络中,而简单的设
备和传感器可以集中连接到远程I/O模块上,通过I/O模块连接到网络中。
PROFINET基于组件的自动化CBA（Component-Based Automation）技术是一种实现分布式
（Distributed）装置、机器模块、局部总线等设备级智能模块自动化应用的概念。
11、从现场总线的产生过程，深入体会现场总线技术的实质内涵。
答：现场总线技术的实质是解决了数字信号得兼容性问题，所以它一经出现便展示了强大的
生命力和发展潜能。现场总线解决了传统控制系统中存在的许多根本性难题，它基本上奠定
了未来计算机控制系统的发展方向，所以现场总线技术给工业自动控制领域带来了革命性的
变革。
12、试简述TCP/IP模型和OSI模型的主要区别。
答：TCP/IP的发展比OSI模型要早几年，两者都有相同的设计目标，即为了实现异构计算机网络之间的协同工作。OSI模型和协议一开始就是作为国际标准来设计的，但其过于巨大和复杂，实现起来比较麻烦，实际上其中有些层的设置并不是那么有必要；而TCP/IP不是这样，因为它是美国国防部的一个研究计划，所以TCP/IP并没有预计要成为国际标准，但令人始料不及的是它却成了实际中网络互联事实上的标准，其协议被广泛采用，而专门作为标准
而设计的OSI参考型，尽管已经证明对于讨论计算机通信网络是非常有用的(如果不包含会话层和表示层的话)，但其协议却没有怎么使用。实质上TCP/IP也没有什么模型模型，
只是后来人们要把它和OSI模型进行比较，才比照着OSI的相应层的定义建立了TCP/IP参
考模型。TCP/IP模型和OSI模型的层次比较如图所示。
由于TCP/IP协议体系要早于OSI模型，所以TCP/IP并没有特意设计成像OSI模型似的分层结构，它也不完全符合OSI的7层模型。从图可以看出，TCP/IP模型只有4层，但最下面的网络接口层实际上不是通常意义上的层，而仅仅是网络层和底层的接口。TCP/IP协议本身并没有数据链路层和物理层，在实际应用时，它借用了其他通信网络上的数据链路层和物理层，TCP/IP协议通过它的网络接口和这些通信网络连接起来。正因为如此，TCP/IP才能
作为因特网的基础，在多种局域网(如以太网)、多种广播网(如公共数据网)中广泛应用。 13、请解释比特率、波特率的概念，以及它们之间的关系。
答：比特率(Bit Rate)：数据传输速率 (bps，b/s)，每妙钟传递的bit数，即每妙钟传递的信息速率。
波特率（Baud Rate）：信号传输速率（baud）。每秒钟传递的信号脉冲（波形）数。还可以说是每秒钟传送的码元数。
R bit = R baud log2M
14、简要说明DCS、PLC和FCS的特点。

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