網絡總線及技術題目及答案

1、1題目與解答題目與解答第一章第一章現場總線概述現場總線概述1簡述簡述FCSFCS的主要技術特點和優(yōu)點是什么？（的主要技術特點和優(yōu)點是什么？（FCSFCS名詞解釋見名詞解釋見3434背頁）頁）（1）現場總線系統(FCS)的技術特點：①系統的開放性。相關標準的公開、一致性，通過現場總線構筑自動化領域的開放互連系統具備互可操作性與互用性。不同生產廠家性能類似的設備可實現互換性?；タ刹僮餍裕簩崿F互聯設備間的信息傳輸；互用性：不同廠家性能類似設備

2、可實現互換性。②現場設備的智能化與功能自治性。僅靠現場總線設備即可完成自動控制的基本功能，并可隨時診斷設備運行狀態(tài)。包括傳感測量、補償計算、數據處理與控制等③系統的實時性與確定性。測控任務具有嚴格的時序和實時性要求，否則可能造成控制系統的災難性后果。這也要求通信機制能夠保證時間發(fā)布和數據傳輸的實時性。④現場環(huán)境的適應性?，F場總線是專為生產現場環(huán)境設計的，支持多種傳輸介質，具有較強的抗干擾能力，滿足本質安全防爆等各種環(huán)境要求。⑤采用成熟先

3、進技術、系統結構的高度分散性。設備描述語言DDL、技術等?，F場總線可構成全分散性控制系統，簡化了系統結構，提高了可靠性。（2）現場總線的優(yōu)點：由于現場總線具有以上突出的特點，它使控制系統從設計、安裝、投運到正常生產運行以及檢修維護，都體現出巨大的優(yōu)越性。①節(jié)省系統投資、安裝費用和維護費用。②設計、組態(tài)、安裝、調試簡便，系統維護、設備更換和系統擴充方便。③用戶具有高度的系統集成主動權，系統易于重構。④提高了控制系統的安全性、可靠性和準確性

4、。⑤完善了企業(yè)信息系統，為實現企業(yè)綜合自動化提供了基礎。2為什么說為什么說FieldbusFieldbus是底層控制網絡是底層控制網絡InfraInfra（從Fieldbus的結構特點分析說明）。（1）?現場總線將單個分散的現場設備變成網絡節(jié)點，相互之間連接成可以互通信息、共同完成測量控制任務的網絡控制系統。?每個節(jié)點實際上是一個智能設備，能夠獨立完成從控制、檢測，到運算、顯示、報警等多種任務。（2）現場總線是低層控制網絡Infra(I

5、nfra(或者或者3（3）)?Infra（Infrastructurewk），使工廠底層網絡系統的底層現場設備之間以及生產現場與外界能夠實現信息交換，滿足企業(yè)綜合自動化的發(fā)展需3碼。Shannon信道編碼定理是其理論依據。?這些監(jiān)督碼元與信息碼元之間以某種確定的規(guī)則相互關聯，接收端按照這種規(guī)則檢驗監(jiān)督碼元與信息碼元間的關系，一旦傳輸過程發(fā)生錯碼，則監(jiān)督碼元與信息碼元間的規(guī)則關系受到破壞，從而發(fā)現錯碼或給予糾正。?不同的編碼方法，有不同的

6、檢錯或糾錯能力。一般說來，編碼中增加的監(jiān)督碼元越多，檢（糾）錯的能力就越強，但信道的傳輸速率會下降越多。第三章第三章控制網絡與計算機網絡控制網絡與計算機網絡1為什么控制網絡具有實時性要求？為什么控制網絡具有實時性要求？①?控制網絡直接面向生產過程，因此要求具有很高的實時性、可靠性、數據完整性和可用性。②控制網絡位于工業(yè)生產現場，主要完成測量控制任務，多為短幀信息傳輸，數據傳輸的實時性強，能夠在惡劣環(huán)境下保證數據傳送的完整性和可靠性，傳輸

7、速率通常在幾十Kbps到數Mbps（屬于低帶寬網絡）③通信的實時性：具有嚴格的時序和定時要求?達不到實時性要求或因時間同步等問題影響了網絡節(jié)點間的動作時序，甚至會造成災難性的后果。④?實時系統：硬實時和軟實時?？刂凭W絡中中斷、故障處理、時鐘等一般屬于硬實時；程序循環(huán)、調用等屬于軟實時。⑤實時性問題：?實時性：如果一個系統或應用能夠恒定滿足實時要求，則系統或應用就具有實時性；即實時響應要求一個系統在任何條件下都能在明確指定的時間內發(fā)生響應

8、。（圖見課件16頁）2簡要說明網絡的拓撲結構及其特點。簡要說明網絡的拓撲結構及其特點。?網絡拓撲結構、信號方式（信息編碼）、訪問控制方式和傳輸信道（介質）是影響網絡性能的主要因素。（一）計算機網絡的拓撲結構網絡結構是指網絡各個站點（節(jié)點）的互聯方式。物理拓撲結構描述了節(jié)點間的實際連接；邏輯拓撲結構描述了節(jié)點間的信息流動方式。網絡拓撲結構主要有：(1)星型拓撲結構：由中心節(jié)點轉發(fā)的網絡結構，如交換網絡中心，無線通信。任何節(jié)點之間通信需要通

9、過中心節(jié)點進行；采用了集中通信控制策略，易于實現通信量綜合分析；中心節(jié)點非常復雜，通信處理負擔重，其它節(jié)點簡單，通信量很小；適用于終端集中地方，如圖3.4HUB結構。(2)樹型拓撲結構：分級結構，又稱為分級集中式網絡，如有線電視網。樹型拓撲可以認為是星型拓撲總線拓撲的擴展形式；適應性強，應用廣泛；適用于層次型網絡系統，如圖3.6。(3)總線拓撲結構：節(jié)點間共享同一個總線，如以太網(Ether)?？偩€上1個節(jié)點發(fā)送數據，其它節(jié)點都能夠接受