內(nèi)蒙古科技大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)總線思考題答案

1.現(xiàn)場(chǎng)總線的定義及特點(diǎn)（1）應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)。也可稱為開放式、數(shù)字、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。（2）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)：是一個(gè)開放的通信網(wǎng)絡(luò)，又是一種全分布控制系統(tǒng)。是連接智能設(shè)備的紐帶，實(shí)現(xiàn)基本控制，補(bǔ)償計(jì)算、參數(shù)修改、報(bào)警、顯示、監(jiān)控優(yōu)化及控管一體化的綜合自動(dòng)化功能。

現(xiàn)場(chǎng)總線及其應(yīng)用--現(xiàn)場(chǎng)總線定義其特點(diǎn)是：①對(duì)同一鏈路上I/O實(shí)時(shí)互鎖。對(duì)等報(bào)文傳送和編程操作時(shí)均具有相同的帶寬。②對(duì)于離散和連續(xù)過程控制應(yīng)用場(chǎng)合，均具有確定性和可重復(fù)性。

現(xiàn)場(chǎng)總線及其應(yīng)用–FCS的特點(diǎn)CAN總線標(biāo)識(shí)符ID的作用1.描述數(shù)據(jù)的含義,以便網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)借助報(bào)文濾波決定該數(shù)據(jù)是否使它們激活.2.優(yōu)先性:用標(biāo)識(shí)符定義了一個(gè)報(bào)文靜態(tài)的優(yōu)先權(quán)。當(dāng)總線開放時(shí),任何節(jié)點(diǎn)均可發(fā)送報(bào)文但只有最高優(yōu)先權(quán)報(bào)文贏得總線的訪問權(quán).2.CAN總線的ID標(biāo)識(shí)符的作用?現(xiàn)場(chǎng)總線及其應(yīng)用–CAN總線特點(diǎn)（1）CAN是目前為止惟一有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線；（2）CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從；（3）在報(bào)文標(biāo)識(shí)符上，CAN上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求；（4）CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù):改進(jìn)的CSMA/CD方式(載波偵聽多路訪問／沖突檢測(cè)）；（5）CAN節(jié)點(diǎn)只需要通過對(duì)報(bào)文的標(biāo)識(shí)符濾波即可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等方式傳送接收數(shù)據(jù)；（6）CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10Km（速率5kbps以下）；通信速率最高可達(dá)1Mbps（此時(shí)通信距離最長(zhǎng)為40m）；

現(xiàn)場(chǎng)總線及其應(yīng)用–CAN總線特點(diǎn)（7）CAN上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)110個(gè)；（8）報(bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低；（9）CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，具有極好的檢錯(cuò)效果；（10）硬件化底層協(xié)議（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）（11）CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活；（12）CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下，具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響；（13）CAN總線具有較高的性價(jià)比。

4.CAN總線的報(bào)文有幾種格式?是如何定義的?CAN報(bào)文的幀結(jié)構(gòu)1、數(shù)據(jù)幀

①SOF：所有站都必須同步于首先開始發(fā)送的那個(gè)站的幀起始前沿②仲裁場(chǎng)

遠(yuǎn)程請(qǐng)求：RTR=顯性數(shù)據(jù)幀；=隱性遠(yuǎn)程幀幀格式：IDE=顯性標(biāo)準(zhǔn)幀；=隱性擴(kuò)展幀替代遠(yuǎn)程請(qǐng)求：SRR擴(kuò)展幀=隱性③控制場(chǎng)：④數(shù)據(jù)場(chǎng)：由0-8字節(jié)數(shù)據(jù)組成

⑤CRC場(chǎng)：1位隱性位界定，8位CRC⑥

應(yīng)答場(chǎng)ACR2位：應(yīng)答間隙=2隱性（發(fā)送器發(fā)出） 1顯性（接收器回應(yīng)）

應(yīng)答界定符=1隱性⑦幀結(jié)束：由7個(gè)隱性位組成

2、遠(yuǎn)程幀：用來(lái)請(qǐng)求總線上遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)發(fā)送自己想要接收的某種數(shù)據(jù)，無(wú)數(shù)據(jù)域且RTR=1，其余同數(shù)據(jù)幀3、錯(cuò)誤幀：兩個(gè)場(chǎng)組成，第一場(chǎng)由來(lái)自各站的錯(cuò)誤標(biāo)志疊加，第二場(chǎng)為出錯(cuò)界定符。報(bào)文傳輸過程中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)，即于下一位開始發(fā)送出錯(cuò)幀，通知發(fā)送端停止發(fā)送。4、超載幀：超載條件①要求延遲發(fā)送（最多兩次）②在間歇場(chǎng)檢測(cè)到顯性位活動(dòng)5、幀間空間

①無(wú)錯(cuò)②有錯(cuò)認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志：6個(gè)連續(xù)顯性位認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志：6個(gè)隱性位5.基于CAN總線的應(yīng)用層協(xié)議有哪些?其特點(diǎn)?1.CAL醫(yī)療2.J1939汽車3.CALOPEN工業(yè)應(yīng)用4.DEVICENET簡(jiǎn)單工業(yè)控制特點(diǎn)為1）多通信層次即消息優(yōu)先級(jí)隊(duì)列2）主從或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)3)總線供電4）定義應(yīng)用和物理層規(guī)范，數(shù)據(jù)鏈路層用CAN協(xié)議5）僅使用CAN2.0A6）開放式網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)7)DEVICENET規(guī)范應(yīng)用層（Applicationlayer）：為網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)有效設(shè)備都能夠提供一組有用的服務(wù)與協(xié)議。通訊描述（Communicationprofile）：提供配置設(shè)備、通訊數(shù)據(jù)的含義，定義數(shù)據(jù)通訊方式。設(shè)備描述（Deviceproflile）：為設(shè)備（類）增加符合規(guī)范的行為。6.應(yīng)用層協(xié)議的作用及主要內(nèi)容(服務(wù)元素)?

7.對(duì)象字典OD的作用.

數(shù)據(jù)檔案，為使用這個(gè)設(shè)備提供說明書，另一方面通過網(wǎng)絡(luò)行為獲得設(shè)備參數(shù)，便于使用8.數(shù)字化設(shè)備使用的一般方法.

9.PROFIBUS家族構(gòu)成及各自應(yīng)用方面?10.PROFIBUS總線存取協(xié)議及傳輸特點(diǎn)?11.PROFIBUS總線的工作流程及內(nèi)容?12.PA設(shè)備應(yīng)用舉例?13.DP設(shè)備類型及各自作用?14.PROFIBUS總線報(bào)文結(jié)構(gòu)及服務(wù)內(nèi)容15.PROFIBUS總線系統(tǒng)集成技術(shù)16.PROFIBUS總線協(xié)議芯片的分類及作用?17.PROFInet的作用及意義?18.PROFINET三種通訊方式?現(xiàn)場(chǎng)總線及其應(yīng)用—思考題2(1)PROFIBUS-DP：定義了第一、二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為。

(2)PROFIBUS-FMS：定義了第一、二、七層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（FieldbusMessageSpecification-