1、現場總線技術復習課一、傳統DCS與FCS在現場布線方面有什么區別？第一章現場總線技術概述四、現場總線有哪些優點？1、節省硬件數量與投資 智能現場設備直接執行多參數測量、控制、報警、累計計算等功能， 減少了變送器的數量； 不需要DCS系統的信號調理、轉換等功能單元、節省硬件投資，減少 控制室的占地面積。2、節省安裝費用 智現場總線系統在一對雙絞線或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€設備，因此 連線簡單，與傳統連接方式相比，所需電纜、端子、槽盒、橋架的用量 大大減少； 當需要增加新的現場設備時，無需增設新的電纜，就近連接在原有電纜， 既節省了投資，也減少了設計、安裝的工作量； 據有關典型實驗工程的測算資料，

2、可節約安裝費用60%以上。第一章現場總線技術概述四、現場總線有哪些優點？3、節省維護開銷 現場控制設備具有自診斷與簡單故障處理的能力，可通過數字通信將 相關診斷維護信息發送往控制室，便于用戶查詢以便早期分析故障原因 并快速排除，縮短了維護停工時間； 系統結構簡化，連線簡單而減少了維護工作量。4、用戶具有系統集成主動權 用戶 可以自由選擇不同廠商所提供的設備來集成系統。不會為系統集成 中不兼容的協議、接口而一籌莫展； 系統集成過程中的主動權牢牢掌握在用戶手中。第一章現場總線技術概述四、現場總線有哪些優點？5、提高了系統的準確性與可靠性 現場總線設備的智能化、數字化，與模擬信號相比，從根本 上提高

3、了 測量與控制的精確度，減少了傳送誤差； 系統的結構簡化，設備與連線減少，現場儀表內部功能加強， 減少了 信號的往返傳輸，提高了系統的工作可靠性； 設備標準化，功能模塊化，使系統具有設計簡單，易于重構 等優點。第一章現場總線技術概述一、傳統DCS與FCS在現場布線方面有什么區別？二、什么是完整的現場總線定義？三、現場總線有哪些特點？四、現場總線有哪些優點？五、IEC制定的國際現場總線標準主要包括哪些現場總線？第一章現場總線技術概述二、可靠性指標的概念？信道帶寬、介質帶寬、信道容量和 信噪比的概念？信噪比對信道容量的影響？信噪比對信道容量的影響1. 提高信噪比或增加信道帶寬均可增加信道容量。2.

4、增加帶寬也可以提高信道容量，但噪聲功率N=Wn0(n0為噪聲的單 邊功率譜密度），隨著W增大，N增大，會導致信噪比降低。3.在信道容量一定時，帶寬與信噪比之間可以相互彌補。即提高信 道帶寬可使具有更低信噪比的信號得以通過，而傳輸信噪比比較 高的信號時，可適當放寬對信道帶寬的要求。第二章數據通信基礎Shannel計算公式：高斯噪聲干擾信道的信道容量C =W log2 (1+SN)b/s C表示信道容量，W表示信道帶寬。三、當傳送一個字節數據11001010時，試畫出HART和FF總 線的物理編碼波形示意圖？HART物理信號編碼波形示意圖采用Bell202標準；1200Hz代表“1”；2200Hz

5、代表“0”。FF總線的物理信號編碼波形示意圖采用雙向L曼徹斯特編碼；下降沿代表“1”，上升沿代表“0”。第二章數據通信基礎2.5 傳輸差錯及其檢測與校正數據通信基礎2.傳輸差錯的檢測CRC生成多項式G(x)：由協議規定國際標準中有：CRC-12 :G(x)=x12+x11+x3+x2+x+1CRC-16 :G(x)=x16+x15+x2+1CRC-CCITT :G(x)=x16+x12+x5+1CRC-32 :G(x)=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1解：待校驗數據為110011（6比特） 生成多項式為比特序列為：1101（4

6、比特，k=3） 將待校驗數據比特序列乘以23，則產生的乘積為110011000 將乘積用生成多項式比特序列去除，按模二算法應得到余數為：001 將余數比特序列加到乘積中:001+110011000=110011001 如果在數據傳輸中沒有錯誤,那么接收端收到的帶有CRC校驗碼的接收數據比特序列一定能被相同的多項式整除,如不能被整除則表明有錯誤。 例：待校驗數據為110011。CRC多項式為，寫出循環冗余碼的計算和校驗過程。模二算法與算數算法類似，但減法不借位，加法不進位，相當于異或。一、畫出通信系統的組成，并對系統各個組成部分功能進行 簡單介紹。二、可靠性指標的概念？信道帶寬、介質帶寬、信道容

7、量和 信噪比的概念？信噪比對信道容量的影響？三、當傳送一個字節數據11001010時，試畫出HART和FF總 線的物理編碼波形示意圖？四、信號的傳輸模式有哪三種？他們各自的定義和特點是什 么？（基帶、載波和寬帶）五、差錯檢測中常用的冗余校驗方法有哪幾種？并對每種方 法進行簡單解釋。六、待校驗數據為101011，CRC多項式為G(x)=x3+x2+1;寫出 循環冗余碼的計算和校驗過程。（余數110）七、最常用的差錯校正方法有哪兩種？第二章數據通信基礎一、簡述控制網絡的主要特點？第三章控制網絡基礎控制網絡屬于一種特殊類型的計算機網絡。控制網絡技術與計算機網絡技術有著千絲萬縷的聯系，也受到計算機網絡

8、，特別是互聯網、局域網技術發展的影響，有些局域網技術可直接用于控制網絡。但由于控制網絡大多工作在生產現場，從節點的設備類型、傳輸信息的種類、網絡所執行的任務、網絡所處的工作環境等方面，控制網絡都有別于各式計算機所構成的信息網絡。1. 控制網絡的節點2. 控制網絡的任務與工作環境 3. 控制網絡的實時性要求二、總線訪問控制技術可分為哪兩大類？各自的代表性技術 是哪些？總線訪問控制技術分為兩大類：受控接入和隨機接入。受控接入,技術有輪詢（Polling,分別叫輪叫輪詢和傳遞輪詢）。令牌（令牌環和令牌總線）。復用技術（時分復用，頻分復用和波分復用）。隨機接入，技術有CSMA/CD。第三章控制網絡基礎

9、六、OSI標準模型一共有哪幾層？對比OSI模型，簡述FF總線、 HART總線和EPA總線的通信模型？第三章控制網絡基礎應用層表示層會話層傳輸層物理層數據鏈路層網絡層7654321OSI參考模型用戶層（程序）現場總線信息規范子層FMS現場總線訪問子層FAS物理層數據鏈路層用戶層通訊棧物理層FF總線模型六、OSI標準模型一共有哪幾層？對比OSI模型，簡述FF總線、 HART總線和EPA總線的通信模型？第三章控制網絡基礎HARTBell202HART通信規則HART指令六、OSI標準模型一共有哪幾層？對比OSI模型，簡述FF總線、 HART總線和EPA總線的通信模型？第三章控制網絡基礎ISO各層EP

10、A各層（用戶層）用戶應用進程）應用層HTTP、FTP、DHCP、SNTP、SNMP等EPA應用層表示層未使用會話層傳輸層TCP/UDP網絡層IP數據鏈路層EPA通信調度管理實體ISO/IEC 8802-3/ IEEE 802.11/ IEEE 802.15物理層一、簡述控制網絡的主要特點？二、總線訪問控制技術可分為哪兩大類？各自的代表性技術 是哪些？三、CSMA/CD的發送數據工作過程？四、令牌環發送和接收數據的過程是什么？五、令牌總線中令牌丟失和令牌重復的處理方法？六、OSI標準模型一共有哪幾層？對比OSI模型，簡述FF總線、 HART總線和EPA總線的通信模型？七、解釋現場總線協議的一致性

11、測試目的和可互操作性的測試 目的。第三章控制網絡基礎一、HART協議最為突出的特點是什么？最突出的特點是：數字通訊與模擬信號420mA兼容，傳輸的信號用調制后的正弦信號疊加在420mA的模擬信號上。二、簡要概述HART 協議的兩種通信模式，HART協議的點對點模式和多點模式各自的地址范圍是多少。點對點模式時從設備的地址為0；多點模式時從設備地址范圍為1-15三、HART協議總線可掛接的儀表數量最多為多少？在非本安情況下，從設備最多可有15臺。在本安情況下，由于線路電流能量限制，從設備最多只能有4臺。第四章HART通信協議4.3 HART數據鏈路層技術規范HART通信協議HART數據舉例：一對H

12、ART數據A 是主設備向現場智能設備發出的讀過程變量的命令。FFFF82A606BC614E0100B0每個HART的數據格式下圖所示前導碼SDADCDBC狀態 數據 ch 字節計數HART命令地址幀前定界碼變送器和通信情況SDADCDBCChAB 是現場設備收到信號A后將過程變量發向主設備。SDADCDBCChFFFF86A606BC614E010700B000640B0000045狀態數據一、HART協議最為突出的特點是什么？二、簡要概述HART 協議的兩種通信模式，HART協議的點 對點模式和多點模式各自的地址范圍是多少。三、HART協議總線可掛接的儀表數量最多為多少？四、HART協議的

13、地址段有哪兩種編址方式？五、畫出HART協議數據幀的組成示意圖，并對每個字段部分進 行解釋說明。六、 HART協議的應用層有哪三種命令？各自主要區別是什么？第四章HART通信協議七、現有一臺HART主設備將1條命令發給了一臺HART 變送器。數據幀格式如下：問：按意義，上述報文可分成哪幾個組成部分？對組成報文的各個組成部分進行解釋說明；設備發出的是幾號命令？計算校驗字節CH應等于什么（十六進制表示）？第四章HART通信協議 FF FF FF 82 A6 06 BC 61 4E 01 00CH四、舉出幾種實時以太網的通信參考模型？第五章 工業以太網一、簡述工業以太網的特色技術。二、工業以太網通信非確定性的緩解措施 有哪幾種？三、簡述TCP/IP和UDP/IP的區別以及它們在工 業以太網通信中的作用。四、舉出幾種實時以太網的通信參考模型？第五章 工業以太網第六章 EPA工業以太網協議一、簡述EPA協議標準。二、EPA系統有哪些基本特征？三、什么是EPA系統的分布式自組織系統管理技術？四、簡述EPA的三大關鍵技術及其解決的問題。五、闡述EPA通信確定性的實現方法。