2009～2010第一學(xué)期《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)》試卷A和試卷B答案

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2009～2010年度第一學(xué)期 《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)》試卷(A)答案 （答題時(shí)間：100分鐘） 班級(jí)___________ 姓名___________ 班級(jí)序號(hào)____________ 題目 一 二 三 四 五 六 總分 分?jǐn)?shù) 10 10 20 15 36 9 100 得分 閱卷人 一、填空題（每空1分，共10分） 1.按照地理分布距離和覆蓋范圍來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和 局域網(wǎng) 。 2.光纖分為單模和多模兩種類型，其傳輸原理都是基于光的

2、全反射 。 3. 工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)不單單是一個(gè)完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，還是一個(gè)借 借助網(wǎng)絡(luò)完成控制功能的自控系統(tǒng) 。 4.在Profibus中，SFC14用于_數(shù)據(jù)解包 _，而SFC15用于_數(shù)據(jù)打包_。 5.基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線按各部分在物理設(shè)備中要完成的功能，分為三大部分，即通信實(shí)體、 系統(tǒng)管理內(nèi)核 和 功能塊應(yīng)用進(jìn)程 。 6.基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較靈活，通常包括點(diǎn)到點(diǎn)型、帶分支的總線狀、 菊花鏈狀 和樹(shù)狀 。 7.對(duì)于西門子工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，OSM ITP62-LD中的ITP表示 OSM上有ITP電纜接口 。 二、判斷題(每題1分，共10分)

3、 ( F )1.CP342-5可以同時(shí)作為主站和從站。 ( F )2.Powerlink的工作模式分為開(kāi)放模式、保護(hù)模式和限制模式，3中模式之間可以方便的切換。 ( T )3.ISO-on-TCP提供了S5兼容通信協(xié)議，通過(guò)組態(tài)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)和變量長(zhǎng)度。 ( T )4.CGI是一段運(yùn)行在Web服務(wù)器上的程序，可以是可執(zhí)行文件，也可以是腳本文件。 ( F )5. 通常安全柵裝在安全區(qū)，如果裝在危險(xiǎn)區(qū)，一定不要安裝在帶有防火密封的防火型外殼里。 ( T )6.現(xiàn)場(chǎng)總線之所以具有較高的測(cè)控性能，一是得益于儀表的智能化，二是得益于設(shè)備的通信化。 ( F )7. C

4、SMA/CD在發(fā)送之前要先偵聽(tīng)線路有無(wú)數(shù)據(jù)在發(fā)送，以后在數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中就不需要判斷有無(wú)沖突存在了。 ( F )8.在對(duì)本質(zhì)安全設(shè)備和安全柵進(jìn)行認(rèn)證時(shí)，不需要對(duì)電壓、電流、功率這些實(shí)體參數(shù)做出說(shuō)明。 ( F )9.同軸電纜按阻抗可以分為兩種，50歐姆的同軸電纜也成為寬帶同軸電纜。 ( T )10.EtherNet/IP提供“隱式”和“顯式”方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)和控制。 三、選擇題（每題2分，共20分） 1.CSMA/CD的通信原理可以歸結(jié)為四句話，下列哪個(gè)選項(xiàng)正確（ C ） A.發(fā)前先偵聽(tīng)、邊發(fā)邊檢測(cè)、空閑即發(fā)送、沖突時(shí)退避 B.發(fā)前先偵聽(tīng)、邊發(fā)邊檢

5、測(cè)、沖突時(shí)退避、空閑即發(fā)送 C.發(fā)前先偵聽(tīng)、空閑即發(fā)送、邊發(fā)邊檢測(cè)、沖突時(shí)退避 D.發(fā)前先偵聽(tīng)、沖突時(shí)退避、空閑即發(fā)送、邊發(fā)邊檢測(cè) 2. 工業(yè)控制自動(dòng)化主要包括三個(gè)層次，下列哪個(gè)不是（ B ） A．基礎(chǔ)自動(dòng)化 B.應(yīng)用自動(dòng)化 C．管理自動(dòng)化 D.過(guò)程自動(dòng)化 3.系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)是基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的主要技術(shù)之一，下列哪個(gè)選項(xiàng)不是測(cè)試技術(shù)（ D ） A.一致性與互可操作性測(cè)試技術(shù) B.總線監(jiān)聽(tīng)分析技術(shù) C.系統(tǒng)的功能和性能測(cè)試技術(shù) D.系統(tǒng)的易用性與友好性測(cè)試技術(shù) 4.西門子公司的提供了眾多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，下列那種不是( B ) A．標(biāo)準(zhǔn)通信

6、 B.PP/OG通信 C．S7通信 D.S5兼容通信 5.FF數(shù)據(jù)鏈路層能夠識(shí)別三種設(shè)備類型，下列那種不是( C ) A.基本設(shè)備 B.網(wǎng)橋 C.供電設(shè)備 D.鏈路主設(shè)備 6.現(xiàn)場(chǎng)總線電纜分為A、B、C、D等類型，哪一種類型是符合IEC/ISA物理層一致測(cè)試的首選電纜（ A ） A．A型 B. B型 C. C型 D. D型 7. FF的電源類型有三種，下列那種不是( A ) A.134型 B.133型 C.132型 D.131型 8.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的組態(tài)圖有三種，以下哪種不是（ D ） A.現(xiàn)場(chǎng)總

7、線型 B.方框圓圈型 C.圓圈方框型 D.混合型 9.在下列選項(xiàng)所列出的工業(yè)以太網(wǎng)中，哪一種是對(duì)FF-H1的高速網(wǎng)段解決方案，與H1現(xiàn)場(chǎng)總線整合構(gòu)成信息集成開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)（ B ） A.EPA B.HSE C.Profinet D.Modbus/TCP 10.功能接收輸入并執(zhí)行其算法以產(chǎn)生輸出，它有三種執(zhí)行方式，以下哪種不是（ C ） A.受調(diào)度的執(zhí)行方式 B.鏈?zhǔn)綀?zhí)行方式 C.并行執(zhí)行方式 D.制造商特定的執(zhí)行方式 四、名詞解釋（每題3分，共15分） 1.現(xiàn)場(chǎng)總線 答：現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)(1.5)的數(shù)字式、

8、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)(1.5)。 2.本質(zhì)安全技術(shù) 答:本質(zhì)安全技術(shù)是指保證電氣設(shè)備在易燃、易爆環(huán)境下安全使用的一種技術(shù)(1)，它的基本思路是限制在上述危險(xiǎn)場(chǎng)所中工作的電氣設(shè)備中的能量(1)，使得在任何故障的狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花都足以引爆危險(xiǎn)場(chǎng)所中的易燃、易爆物質(zhì)(1)。 3.虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 答：虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)中可以看到的網(wǎng)絡(luò)管理代理(1)，或者說(shuō)是由FMS看到的網(wǎng)絡(luò)管理代理(1)，它運(yùn)用FMS服務(wù)，似的NMA可以穿越網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)(1)。 4.功能塊聯(lián)鎖 答：一個(gè)已經(jīng)鏈接的輸出參數(shù)值和狀態(tài)一起被傳遞到接收模塊的輸入?yún)?shù)，并告知該數(shù)值是否用于控制(2)

9、，也可以作為反饋告知輸出是否沒(méi)有移動(dòng)最終控制單元等(1)。 5.集散控制系統(tǒng) 答：采用了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計(jì)，由過(guò)程控制級(jí)、控制管理級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí)組成(1)，以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中顯示，而操作管理和控制相對(duì)分散(1)，是一種配置靈活、組態(tài)方便、具有高可靠性的控制系統(tǒng)(1)。 五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共36分） 1.請(qǐng)簡(jiǎn)述現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的特點(diǎn) 開(kāi)放性：相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和公開(kāi)性；系統(tǒng)集成的透明性和開(kāi)放性；產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的公正性和公開(kāi)性。(2分) 交互性：上層網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間具有相互溝通的能力；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間具有相互溝通能力；不同廠家的同類設(shè)備可以相互替換。(2分)

10、 自治性：?jiǎn)为?dú)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備即具有自動(dòng)控制的基本功能，可以隨時(shí)診斷自己的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)功能的自治。(1分) 適應(yīng)性：專為惡劣環(huán)境而設(shè)計(jì)的，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。(1分) 2.請(qǐng)闡述鏈路活動(dòng)調(diào)度器應(yīng)具有的基本功能。 (1)向設(shè)備發(fā)送強(qiáng)制數(shù)據(jù)CD。調(diào)度表內(nèi)只保存要發(fā)送CD的請(qǐng)求，其余功能函數(shù)都分散在各調(diào)度實(shí)體之間。(1.5分) (2)向設(shè)備發(fā)送傳遞令牌PT，使設(shè)備得到發(fā)送非周期數(shù)據(jù)的權(quán)力。(1.5分) (3)為新入網(wǎng)的設(shè)備探測(cè)未被采用過(guò)的地址。當(dāng)為新設(shè)備找好地址后，把它們加入到活動(dòng)表中。(1分) (4)定期對(duì)總線段發(fā)布數(shù)據(jù)鏈路時(shí)間和調(diào)度時(shí)間。(1分)

11、 (5)監(jiān)視設(shè)備對(duì)傳遞令牌PT的響應(yīng)，當(dāng)設(shè)備既不能隨著PT順序進(jìn)入使用，也不能將令牌返還時(shí)，就從活動(dòng)表中去掉這些設(shè)備。(1分) 3.Profibus由三部分組成，其技術(shù)特點(diǎn)有哪些？ 答對(duì)一條給1分，任意答對(duì)6條給全分6分。 (1)信號(hào)線可用設(shè)備電源線。 (2)每條總線區(qū)段可連接32個(gè)設(shè)備，不同區(qū)段用中繼器連接。 (3)傳輸速率可在9.6kB/S～12MB/S間選擇。 (4)傳輸介質(zhì)可以用金屬雙絞線或光纖。 (5)提供通用的功能模塊管理規(guī)范。 (6)在一定范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)相互操作。 (7)提供系統(tǒng)通信管理軟件。 (8)提供244字節(jié)報(bào)文格式，提供通信接口的故障安全模式

12、4.Powerlink基于時(shí)間片的分時(shí)調(diào)度方式怎樣工作的？ 管理節(jié)點(diǎn)對(duì)Powerlink 網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一調(diào)度。所有控制節(jié)點(diǎn)在管理節(jié)點(diǎn)上登記組態(tài),得到允許后才能發(fā)送數(shù)據(jù),從根本上避免了數(shù)據(jù)沖突。(3分)管理節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)為各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)通信分配時(shí)間信道,對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),信道時(shí)間較窄,可以精確管理；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包,首先拆成小包(長(zhǎng)度可以設(shè)置,典型值為256 字節(jié))，然后納入相應(yīng)信道進(jìn)行管理,因而數(shù)據(jù)也是確定性的。(3分) 5.網(wǎng)絡(luò)管理是FF非常重要的一項(xiàng)功能，它主要負(fù)責(zé)哪些工作？ (1)下載虛擬通信關(guān)系表VCRL或表中某個(gè)單一條目；(2分) (2)對(duì)通信棧組態(tài)；(1分) (3)下載鏈路活動(dòng)調(diào)

13、度表LAS；(1分) (4)運(yùn)行性能監(jiān)視；(1分) (5)差錯(cuò)判斷監(jiān)視。(1分) 6.現(xiàn)場(chǎng)總線通信模型有哪些主要特點(diǎn)？ (1)對(duì)OSI參考模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，通常只采用OSI模型的第1層和第2層及最高層應(yīng)用層。目的簡(jiǎn)化通信模型結(jié)構(gòu)，縮短通信開(kāi)銷，降低成本及提高實(shí)時(shí)性能。(1.5分) (2)各種類型現(xiàn)場(chǎng)總線并存，并在各自的應(yīng)用領(lǐng)域獲得良好應(yīng)用效果。(1.5分) (3)采用相應(yīng)的補(bǔ)充方法實(shí)現(xiàn)被刪除的OSI各層功能。(1.5分) (4)通信數(shù)據(jù)的信息量較小，因此，相對(duì)其他通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，通信模型相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)更緊湊，實(shí)時(shí)性更好，通信速率更快，成本更低。(1.5分) 六、應(yīng)用題（9分）

14、某企業(yè)想要建設(shè)工業(yè)以太網(wǎng)，如果利用S5兼容通信中的TCP方式，請(qǐng)選擇相應(yīng)的軟硬件為其進(jìn)行硬件組態(tài)。 根據(jù)步驟酌情給分 答（只給出了梗概，學(xué)生需要闡述）：選擇的硬件包括： （1）CPU （2）CP 343-1 IT/CP 343-1 （3）PC（帶網(wǎng)卡） 軟件為STEP 7。 步驟：(1)創(chuàng)建項(xiàng)目后，插入相應(yīng)的硬件； (2)對(duì)313C-2DP組態(tài)，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)； (3)插入CP343-1，新建以太網(wǎng)，設(shè)定其地址和掩碼； (4)配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2009～2010年度第一學(xué)期 《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)》試卷(B)答案 （答題時(shí)

15、間：100分鐘） 班級(jí)___________ 姓名___________ 班級(jí)序號(hào)____________ 題目 一 二 三 四 五 六 總分 分?jǐn)?shù) 10 10 20 15 36 9 100 得分 閱卷人 一、填空題（每空1分，共10分） 1.按照地理分布距離和覆蓋范圍來(lái)看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和 局域網(wǎng) 。 2.光纖分為單模和多模兩種類型，其傳輸原理都是基于光的 全反射 。 3.對(duì)于西門子工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，OSM ITP62-LD中的LD表示 長(zhǎng)距離 4.在用STEP7進(jìn)行硬件組

16、態(tài)過(guò)程中，組態(tài)主站時(shí)應(yīng)該在“Operating Mode”中的“DP Master”， 而在組態(tài)從站時(shí)應(yīng)該激活 DP Slave 。 5.雙絞線可以分成兩種類型，即 屏蔽雙絞線 和 無(wú)屏蔽雙絞線 。 6.系統(tǒng)管理內(nèi)核采用兩個(gè)協(xié)議進(jìn)行通信，即 SMKP 和 FMS 。 7.FF的網(wǎng)絡(luò)管理主要由網(wǎng)絡(luò)管理者、 網(wǎng)絡(luò)管理代理 和 網(wǎng)絡(luò)管理信息庫(kù) 。 二、判斷題(每題1分，共10分) ( T )1.FF網(wǎng)段上連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有兩種，一種是總線供電式，另一種是單獨(dú)供電式。 ( F )2.Powerlink的工作模式分為開(kāi)放模式、保護(hù)模式和限制模式，3種模式之間可以方便的切換。

17、( F )3.S7通信集成在每一個(gè)SIMATIC S7/M7系統(tǒng)中，但是在C7系統(tǒng)中沒(méi)有。 ( T )4.Profibus從站不僅可以是ET200系列的遠(yuǎn)程I/O站，還可以是一些智能從站。 ( F )5.異步傳輸是將若干個(gè)字符組合起來(lái)一起進(jìn)行傳輸，這些組合起來(lái)的字符被稱為數(shù)據(jù)幀。 ( T )6. 現(xiàn)場(chǎng)總線之所以具有較高的測(cè)控性能，一是得益于儀表的智能化，二是得益于設(shè)備的通信化。 ( T )7.CP342-5是S7-300系列的Profibus通信模塊，可以用于沒(méi)有集成Profibus通信端口的CPU。 ( F )8.在對(duì)本質(zhì)安全設(shè)備和安全柵進(jìn)行認(rèn)證時(shí)，不需要

18、對(duì)電壓、電流、功率這些實(shí)體參數(shù)做出說(shuō)明。 ( T )9.EPA是用于工業(yè)測(cè)量與控制系統(tǒng)的以太網(wǎng)技術(shù)，是中國(guó)第一個(gè)被國(guó)際認(rèn)可和接收的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。 ( T )10.CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)中，各工作站處于平等地位，不需要集中控制，不提供優(yōu)先級(jí)控制。 三、選擇題（每題2分，共20分） 1.工業(yè)控制自動(dòng)化主要包括三個(gè)層次，下列哪個(gè)不是（ B ） A．基礎(chǔ)自動(dòng)化 B.應(yīng)用自動(dòng)化 C．管理自動(dòng)化 D.過(guò)程自動(dòng)化 2.下列哪一個(gè)選項(xiàng)不是現(xiàn)場(chǎng)總線（ A ） A．ProfiNet B.CAN C. HART D.FF 3.FF的模塊有功能塊、

19、轉(zhuǎn)換塊和資源塊三種，哪一種模塊代表了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的本地硬件對(duì)象及其相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，描述了設(shè)備的特性( A ) A. 功能塊 B.轉(zhuǎn)換塊 C. 資源塊 D.都不是 4.下列哪個(gè)選項(xiàng)不是FF的連接件和接口設(shè)備（ C ） A．鏈路設(shè)備 B.中繼器 C．路由器 D.終端器 5.西門子公司的提供了眾多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，下列那種不是( B ) A．標(biāo)準(zhǔn)通信 B.PP/OG通信 C．S7通信 D.S5兼容通信 6.下列哪個(gè)選項(xiàng)是關(guān)于令牌總線的標(biāo)準(zhǔn)( D ) A.IEEE802.11 B.IEEE802.3 B.IEEE802.5

20、 D.IEEE802.4 7.FF數(shù)據(jù)鏈路層能夠識(shí)別三種設(shè)備類型，下列那種不是( C ) A.基本設(shè)備 B.網(wǎng)橋 C.供電設(shè)備 D.鏈路主設(shè)備 8.FF的電源類型有三種，下列那種不是( A ) A.134型 B.133型 C.132型 D.131型 9.信號(hào)的傳輸方式可以有多種方式，下列那種是只允許向某一個(gè)方向傳輸?shù)姆绞? D ) A.半雙工 B.混合雙工 C.全雙工 D.單工 10.在同軸電纜中，細(xì)覽與網(wǎng)卡的連接需要一種名為BNC系列的連接器，下列那種不是（ B ） A.BNC纜線連接器 B.BNC端

21、子 C.BNC端接器 D.BNC T型頭 四、名詞解釋（每題3分，共15分） 1．控制網(wǎng)絡(luò) 答：將多個(gè)分散在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，具有數(shù)字通信能力的測(cè)量控制儀表作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1)，采用公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，以現(xiàn)場(chǎng)總線作為通信連接的紐帶(1)，把現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備連接成為可以相互溝通信息，共同完成自控任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)(1)。 2．工業(yè)以太網(wǎng) 答：所謂工業(yè)以太網(wǎng)，一般來(lái)講是指技術(shù)上與商用以太網(wǎng)(即IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn))兼容，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度、適用性以及實(shí)時(shí)性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質(zhì)安全等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要的一種以太網(wǎng)。 3．本質(zhì)

22、安全技術(shù) 答:本質(zhì)安全技術(shù)是指保證電氣設(shè)備在易燃、易爆環(huán)境下安全使用的一種技術(shù)，它的基本思路是限制在上述危險(xiǎn)場(chǎng)所中工作的電氣設(shè)備中的能量，使得在任何故障的狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花都足以引爆危險(xiǎn)場(chǎng)所中的易燃、易爆物質(zhì)。 4.鏈路活動(dòng)調(diào)度器 總線通信中的鏈路活動(dòng)調(diào)度，數(shù)據(jù)的接收發(fā)送，活動(dòng)狀態(tài)的探測(cè)、響應(yīng)，以及總線上各設(shè)備間的鏈路時(shí)間同步，都是通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)總線網(wǎng)段上有一個(gè)媒體嗯控制中心，稱為鏈路活動(dòng)調(diào)度器LAS。 5. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 答：用通信手段將空間上分散的、具有獨(dú)立處理能力的多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，按照某種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以進(jìn)行信息交換、實(shí)現(xiàn)資源共享和協(xié)同

23、工作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。 五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共36分） 1.請(qǐng)簡(jiǎn)述現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 基礎(chǔ)性：現(xiàn)場(chǎng)總線是企業(yè)強(qiáng)有力的控制和通信的基礎(chǔ)設(shè)施。(1分) 靈活性：現(xiàn)場(chǎng)總線使控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、維護(hù)、重組和擴(kuò)容更加靈活簡(jiǎn)便。(1分) 易用性：簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)施工，方便了修理維護(hù)，也降低了系統(tǒng)投入的門檻，大大提高了可靠性和靈活性。(1分) 分散性：現(xiàn)場(chǎng)總線已構(gòu)成一種新的全分散性控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，具有高度的分散性。(1分) 經(jīng)濟(jì)性：簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，節(jié)約了硬件設(shè)備和連接電纜，并將各種安裝和維護(hù)費(fèi)用降至最低。(1分) 2.基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的通信模型

24、包括哪些層次，各自的作用是什么？ 分為4層，從下至上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層、用戶層。(1分) 物理層規(guī)定了信號(hào)如何發(fā)送(1分)；數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定如何在設(shè)備間共享網(wǎng)絡(luò)和調(diào)度通信(1分)；應(yīng)用層則規(guī)定了在設(shè)備間交換數(shù)據(jù)、命令、事件信息以及請(qǐng)求應(yīng)答中的信息格式(1分)。用戶層則用于組成用戶所需要的應(yīng)用程序，如規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的功能塊、設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)管理等(1分)。 3.工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)有哪些特點(diǎn)？ (1)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的高溫、潮濕、空氣污濁以及腐蝕性氣體的存在，要求工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品具有氣候環(huán)境適應(yīng)性，并要求耐腐蝕、防塵和防水。 (2)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的粉塵、易燃易爆和有毒性氣體

25、的存在，需要采取防爆措施保證安全生產(chǎn)。 (3)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)、電磁干擾大，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)必須具有機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性（如耐振動(dòng)、耐沖擊）、電磁環(huán)境適應(yīng)性或電磁兼容性等。 (4)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)器件的供電，通常是采用柜內(nèi)低壓直流電源標(biāo)準(zhǔn)，大多的工業(yè)環(huán)境中控制柜內(nèi)所需電源為低壓24V直流。 (5)采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，安裝方便，適用于工業(yè)環(huán)境安裝的要求。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)器件要能方便地安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制柜內(nèi)，并容易更換。 4.請(qǐng)簡(jiǎn)述ProfiNet的通信協(xié)議模型 提供三個(gè)類型的通信通道：標(biāo)準(zhǔn)通信通道和兩類實(shí)時(shí)通信通道。標(biāo)準(zhǔn)通道是使用TCP/IP協(xié)議的非實(shí)時(shí)通信通道, 應(yīng)用層使用通用的IT應(yīng)用層協(xié)議，主要用于

26、設(shè)備參數(shù)化組態(tài)和讀取診斷數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)通道RT是軟實(shí)時(shí)SR方案,主要用于過(guò)程數(shù)據(jù)的高性能循環(huán)傳輸事件和事件控制的信號(hào)與報(bào)警。在第二層上為快速以太網(wǎng)定義了IRT時(shí)間槽控制傳送過(guò)程。 5.在系統(tǒng)管理服務(wù)和作用過(guò)程中，為設(shè)備進(jìn)行地址分配的步驟是怎樣的？ 為了避免在儀表中設(shè)置地址開(kāi)關(guān)，這里通過(guò)系統(tǒng)管理自動(dòng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址分配。為一個(gè)新設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)地址的步驟如下： 通過(guò)組態(tài)設(shè)備分配給這個(gè)新設(shè)備一個(gè)物理設(shè)備位號(hào)。這個(gè)工作可以“離線”實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)特殊的缺省網(wǎng)絡(luò)地址“在線”實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)管理采用缺省網(wǎng)絡(luò)地址詢問(wèn)該設(shè)備的物理設(shè)備位號(hào)，并采用該物理設(shè)備位號(hào)在組態(tài)表內(nèi)尋找新的網(wǎng)絡(luò)地址。然后，系統(tǒng)管理

27、給該設(shè)備發(fā)送一個(gè)特殊的地址設(shè)置信息，迫使這個(gè)設(shè)備移至這個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)地址。 對(duì)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的所有的設(shè)備都按缺省地址重復(fù)上述步驟。 6.現(xiàn)場(chǎng)總線通信模型有哪些主要特點(diǎn)？ (1)對(duì)OSI參考模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，通常只采用OSI模型的第1層和第2層及最高層應(yīng)用層。目的簡(jiǎn)化通信模型結(jié)構(gòu)，縮短通信開(kāi)銷，降低成本及提高實(shí)時(shí)性能。 (2)各種類型現(xiàn)場(chǎng)總線并存，并在各自的應(yīng)用領(lǐng)域獲得良好應(yīng)用效果。 (3)采用相應(yīng)的補(bǔ)充方法實(shí)現(xiàn)被刪除的OSI各層功能。 (4)通信數(shù)據(jù)的信息量較小，因此，相對(duì)其他通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，通信模型相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)更緊湊，實(shí)時(shí)性更好，通信速率更快，成本更低。 六、應(yīng)用題（9分） 某企業(yè)想要建設(shè)工業(yè)以太網(wǎng)，如果利用S5兼容通信中的TCP方式，請(qǐng)選擇相應(yīng)的軟硬件為其進(jìn)行硬件組態(tài)。 答：選擇的硬件包括： （1）CPU （2）CP 343-1 IT/CP 343-1 （3）PC（帶網(wǎng)卡） 軟件為STEP 7。 步驟：(1)創(chuàng)建項(xiàng)目后，插入相應(yīng)的硬件； (2)對(duì)313C-2DP組態(tài)，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)； (3)插入CP343-1，新建以太網(wǎng)，設(shè)定其地址和掩碼； (4)配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。 專心---專注---專業(yè)