工业控制网络思考题指南.ppt

工业控制网络复习题王明明 石家庄铁道大学 电气与电子工程学院 思考题 习题1. 现场总线（系统）由硬件和软件两大部分组成，硬件和软件分别由哪几部分组成？ 答：硬件包括通信线和连接在通信线上的设备。通信线亦称通信介质（媒体/媒介/介体）、总线电缆；通信线上的设备亦称总线设备或装置、节点（主节点、从节点）、站点（主站、从站））。软件包括系统平台软件和系统应用软件。系统平台软件包括组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件和设备编程软件；系统应用软件包括系统用户程序软件、设备接口通信软件和设备功能软件。 思考题 习题2. 现场总线设备主要有哪些类型？ 答：变送器/传感器、执行器、控制器、监控/监视计算机、网桥/网关/中继器等网络互连设备乃至集线器/交换机/路由器等。 思考题 习题3.现场总线（系统）的技术特点有哪些？ 答：（1）现场总线是现场通信网络；（2）现场总线是数字通信网络；（3）现场总线是开放互连网络；（4）现场总线是现场设备互连网络；（5）现场总线是结构与功能高度分散的系统；（6）现场设备是互操作性和互换性网络。 思考题 习题4. 工业控制系统用的国际标准是哪个标准？设备层的现场总线国际标准是哪个标准？道路交通工具用的现场总线国际标准是哪两个标准？ 答：工业控制系统用的现场总线国际标准是IEC61158，设备层的现场总线国际标准是IEC62026，道路交通工具用的现场总线国际标准是ISO11898和ISO11519。 思考题 习题5.如何区分服务与协议？ 答：服务与协议是两个完全不同的概念。服务是底层的协议向上层协议提供的一组原语（操作），尽管服务定义了该层能够代表他的上层完成的操作，但丝毫也未涉及这些操作是如何完成的。服务定义了两层之间的接口，上层是服务用户，下层是服务提供者。协议是通信同层对等实体之间交换的帧、报文、分组的格式及意义的规则，实体利用协议来实现他们的服务定义。只要不改变他提供给用户的服务，实体可以任意改变他们的协议。这样，服务和协议就被完全分离开来。 思考题 习题6. OSI参考模型和TCP/IP参考模型的相似之处和不同之处？ 答：相似之处：（1）都是基于独立的协议栈的概念。（2）层的功能也大体相似。（3）在两个模型中，传输层以上的层都是传输服务的由应用主导的用户。 不同之处：（1）OSI参考模型把服务、接口和协议这3个概念之间的区别明确化了。TCP/IP参考模型最初没有明确区分服务、接口和协议。OSI模型中的协议比TCP／IP参考模型的协议具有更好的隐藏性，在技术发生变化时能相对比较容易地替换掉。 思考题 （2）OSI参考模型产生在协议发明之前，没有偏向于任何特定的协议，因此非常通用。但不利的方面是设计者在协议方面没有太多的经验，因此不知道该把哪些功能放到哪一层最好。TCP／IP却参考模型首先出现的是协议，模型实际上是对已有协议的描述。因此不会出现协议不能匹配模型的情况，它们配合得相当好。唯一的问题是该模型不适合于任何其它协议栈。因此，它对于描述其它非TCP／IP网络并不特别有用。（3）OSI模型有7层，而TCP/IP模型只有4层。它们都有（互联）网络层、传输层和应用层，但其它层并不相同。（4）OSI模型在网络层支持无连接和面向连接的通信，但在传输层仅有面向连接的通信，这是它所依赖的（因为传输服务对用户是可见的）。然而TCP／IP模型在网络层仅有一种通信模式（无连接），但在传输层支持两种模式，给了用户选择的机会。这种选择对简单的请求-应答协议是十分重要的。 思考题 习题7. CAN总线中，通过报文标示符ID确定报文的优先级，若4个标准格式数据帧的报文标示符ID分别为11001100001、11001101001、11001000001和11001000010，那么它们争用总线时，哪个数据帧获得总线的访问权？ 答：报文标示符ID为11001000001的数据帧获得总线的访问权。 思考题 习题8.设CAN总线的通信速率为125kbps，对于包含4字节有效数据的标准格式的数据帧，若其帧间空间为3位，请计算其最小CAN中断时间？ 答： CAN总线的位时间： 每个数据帧位数44+4*8=76位 两次中断间总数据位数76+3=79位 最小CAN中断时间: 思考题 习题9. 使用晶振频率为24MHz的独立CAN控制器SJA1000，若总线定时寄存器BTR0=01Hex，BTR1=1Bhex，则由其所决定的位速率是多少？ 答：见下一页 思考题 习题9. 答案 思考题 习题10.在数据链路层和物理层中，DeviceNet与CAN的主要区别是什么？ 答：CAN的