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第一章1.论述计算机控制系统的发展历史。大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90年代后期现场总线控制系统。3.什么是现场总线？现场总线出现的历史背景是怎样的？现场总线(Fieldbus)：是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备（例如，变送器、执行器、控制器)与高层设备(例如主机、网关、人机接口设备)之间互联的，全数字、串行、双向的通信系统。4.与DCS系统相比，FCS有哪些特点？有哪些优越性？特点：1.开放性；2.全数字化；3.双向通信；4.互可操作性与互用性；5.现场设备的智能化与功能自治性6.系统结构的高度分散性7.对现场环境的适应性优越性：1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底的全分散式控制3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作4．FCS增强系统的可靠性、可维护性5．FCS降低系统工程成本第二章1.何谓现场总线的主设备、从设备？可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”，又称命令者。不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(busslaver)，也称基本设备2.总线操作过程的内容是什么？总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。3.寻址方式有几种？物理寻址、逻辑寻址、广播寻址4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。功能：信息源和接收者是信息的产生者和使用者；发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介；传输介质指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介；接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等。通信方式按照信息的传输方向分为哪几种？单工方式、半双工方式与全双工方式。通信的传输模式分为哪几种？基带传输、载带传输和宽带传输载带传输中数据的表示方法有哪几种？调幅方式、调频方式、调相方式。数据交换方式有哪几种？线路交换方式、报文交换方式、报文分组交换方式（虚电路方法、数据报方法）介质访问控制方式主要由哪两种？说明各自的含义1.CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)。载波监听CSMA的控制方案是先听再讲。一个站要发送，首先需监听总线，以决定介质上是否存在其他站的发送信号。如果介质是空闲的，则可以发送。如果介质是忙的，则等待一定间隔后重试。2.令牌访问控制方式。令牌方式是一种按一定顺序在各站点传递令牌(Token)的方法。谁得到令牌，谁才有发报权。//集中式和分散式。集中式控制是指网络中有单独的集中式控制器，由它控制各节点之间的通信（星形结构采用）。分散式控制是指网络中没有集中式控制器，各节点之间的通信由它们自身的控制器来控制（环形级总线网络采用）。什么样的现场设备可以作为现场控制网络节点？举出几个例子。具有计算与通信能力的测量控制设备可以作为现场控制网络节点。例如限位开关、感应开关等各类开关；条形码阅读器；光电传感器；温度、压力、流量、物位等各种传感器、变送器；可编程逻辑控制器PLC；PID等数字控制器；各种数据采集装置等。现场控制网络完成那些通信任务？1.将现场运行的各种信息(现场设备的运行参数、状态以及故障信息等)传送到远离现场的控制室；2.又将各种控制、维护、组态命令等送往位于现场的测量控制现场设备中；3.现场级控制设备之间数据联系与沟通；4.还要在与操作终端、上层管理网络的数据连接和信息共享中发挥作用。ISO的OSI参考模型为哪7层？各层的主要功能是什么？自上而下依次是：物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。物理层：实现透明的比特流传输。链路层：（帧）在网络的相邻节点之间建立、维持和释放数据链路。网络层：在两个端系统之间的通信子网上建立、维持和终止网络连接。传输层：为会话层实体间的通信提供端到端的透明的数据传送。会话层：组织、管理和同步两个实体之间的会话连接和它们之间的数据交换。表示层：为应用层实体提供信息的公共表示方面的服务。应用层：为应用进程提供访问OSI的手段。常用的网络互联设备有哪些？各自对应OSI参考模型的哪一层？网卡对应物理层，交换机对应链路层，路由器对应网络层，各种协议对应的是传输层。中继器与放大器有何区别？中继器不同于放大器，放大器从输入端读入旧信号，然后输出一个形状相同、放大的新信号。放大器的特点是实时实形的放大信号，它包括输入信号的所有失真，而且把失真也放大了。也就是说，放大器不能分辨需要的信号和噪声，它将输入的信号都进行放大，而中继器不同，它并不是放大信号，而是重新生产它。当接收到一个微弱或损坏的信号时，它将按照信号的原始长度一位一位地复制信号。因而中继器是一个再生器而不是一个放大器。PROFIBUS由哪三个兼容部分组成？各自应用的行业有哪些？1.PROFIBUS-DP（分散外围设备）主要用于现场级和装置级的自动化；2.PROFIBUS-PA（过程自动化）主要用于现场级过程自动化；3.PROFIBUS-FMS（现场总线报文规格）主要用于车间级或厂级监控，构成控制和管理一体化系统，进行系统信息集成。PROFIBUS-PA、DP、FMS通信模型包括哪几层？PROFIBUS通信模型参照了ISO/OSI参考模型的第1层（物理层）和第2层（数据链路层），其中FMS还采用了第7层（应用层）,另外增加了用户层。PROFIBUS报文格式有哪几种？有固定信息字段长度的格式、带数据的有固定信息字段长度的格式、有可变信息字段长度的格式、段应答、令牌报文。数据链路层提供哪些数据服务？发送数据需应答(SDA)、发送数据无需应答(SDN）、发送和请求数据需回答(SRD)、循环地发送和请求数据需回答(CSRD)。一类主站、二类主站包括哪些设备？一类主站指PLC、PC或可做一类主站的控制器。一类主站完成总线通信与管理。二类主站指操作员工作站（如PC+图形监控软件）、编辑器、操作员借口等。完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。DP从站初始化包括哪些内容？上电后，主站和从站进入OFFLINE状态，执行自检。主站加载总线参数集，从站加载相应的诊断响应信息，主站开始监听总线令牌，从站等待主站对其设置参数。PROFIBUS的的总线存取控制机制是什么？主站之间采用令牌总线机制，主站与从站之间采用主从机制。PROFIBUS-DP的主要功能是什么？1)DP主站和DP从站间的循环用户数据传输;2)各DP从站的动态激活和撤消;3)DP从站组态的检查;4)强大的诊断功能，三级诊断信息;5)输人或输出的同步;6)通过总线给DP从站赋予地址;7)通过总线对DP主站(DPM1)进行配置;8)每个DP从站最大为246字节的输人和输出数据。DP-V1和DP-V2主要实现了哪些功能？ＤＰＶ０提供ＤＰ基本功能，包括循环的数据交换，以及站诊断、模块诊断和特定通道的诊断。ＤＰＶ１包含一句过程自动化的需求而增加的功能，特别是用于参数赋值、操作、只能现场设备的可视化和报警处理等的肺循环的数据通信。这样就允许用工程工具在线访问站。此外ＤＰＶ１有三种报警类型：状态报警，刷洗报警和制造商专用报警。ＤＰＶ２包括主要根据驱动技术的需求而增加的其他功能。由于增加的功能，如同步从站模式和从站对地通信等，ＤＰＶ２也可以被实现为驱动总线，用于控制驱动轴的快速运动时序。PROFInet采用何种方法满足自动化系统实时通信？为了能满足自动化中的实时要求，在PROFInel中规定了优化的实时通信通道——软件实时通道(SRT通道)，它基于以太网的第2层。这种解决方案极大地减少了通信栈上占用的时间，从而提高了自动化数据的刷新率方面的性能。S7系统主要由哪些设备组成？各部分的功能是什么？系统的硬件部分包括控制器模块（CPU）、电源模块、输入输出模块、编程设备和通信电缆。系统的软件采用组态软件，安装在编程设备中。STEP7软件的主要功能是什么？建立和管理项目、对硬件和通讯做组态和参数赋值、管理符号、创建程序、下载程序到可编程控制器、测试自动化系统、诊断设备故障。STEP7软件主要由哪几部分组成？符号编辑器、SIMATIC管理器、NETPRO通讯组态、硬件组态、硬件诊断、编程语言。STEP7软件主要包括哪几种编程语言？具有三种编程语言：梯形图（LAD）、功能块图（FBD）、语句表（STL）STEP7软件使用的具体操作步骤有哪些？