现场总线课后练习题.doc

简答 总线的特点 答：现场总线的特点主要体现在两方面。一是在体系结构上成功实现了串行连接，一举克服了并行连接的许多不足；二是在技术上成功解决了开放竞争和设备兼容两大难题，实现了现场设备的高度智能化、互换性和控制系统的分散化。 （1）现场总线的结构特点：基础性、灵活性、分散性 （2）现场总线的技术特点：开放性、 交互性、 自治性、适应性 简述现场总线的优点 （1）极大提高了生产过程的信息化水平。 （2）节约硬件数量与投资 （3）节省安装费用 （4）节省维护费用 （5）提高了系统的控制精度和可靠性 （6）提高了用户的自主选择权 现场总线系统的组成 画出数应的NRZ（单极性非归零）码。 一个PRORBUS控制系统有两个控制室，这两个控制室有各自的接地系统，从而造成这两个控制室之间有很大的电势差，试给出3种解决该问题的方法。 (1)是在产生电势差的设备之间安装一根等电势电缆。该电缆的截面积必须足够克服该电势差（一般为16mm2），最好采用多芯电缆。该电缆应尽量靠近PROFIBUS电缆安装，以减少安装空间。 (2)代替等电势电缆，即在网络电缆的一端的屏蔽层安装一个接地电容。该方法可有效减少高频信号干扰，但对通过屏蔽层的直流电流干扰信号无效。 (3)使用光缆传输。 常用的网络互连设备有哪些？他们的主要作用是什么？ 中继器：在相同网络中实现信号的复制，增加网络长度，即重发器，作用为物理层之间的简单连接，复制比特信号。 网桥：在相似网络中实现信号存储转发设备，用于连接不同体系的局域网。它将数据帧送到数据链路层进行差错校验，再送到物理层，通过物理传输介质送到另一个子网或网段，转发数据帧。 路由：在相异网络中实现信号传输的设备，路由可为信号传输选择一条最佳的路径。 网关：即网间协议交换器，用于实现不同通信协议的网络之间、包括使用不同网络操作系统的网络之间的互联。 在现场总线电缆上主要的干扰源有哪些?针对这些不同的干扰，所采取的抑制干扰的方法是什么? (1) 信号反射，使用终端电阻器。 (2)不同类型导线间的干扰。同一类型的电缆可以放在一起，同方向地安置在同一个电缆槽中。不同种类的电缆相互之间必须保持一定的距离，并且当它们相互交叉时必须正交交叉，不能有任何平行（即便是很短的距离）排列。不同类型的电缆相互之间必须保持的最小距离。可以使用相互隔离的电缆槽把不同种类的电缆排列在一起，必须做到相互之间完全用金属槽隔离，金属槽的结合部要使用低电阻和低电感的导体可靠地连接起来（最好焊接，但要防止被腐蚀），然后接地，金属槽应和建筑物等电势。 （3）在有高频干扰的地方，电缆屏蔽层的两端必须可靠地接地，但在电气环境恶劣的某些工厂，比较明显地存在着电势差，从而造成屏蔽层中流过电流。 试决定下列电缆和PROFIBUS电缆之间在一起安装使用时应保持的最小距离。 电缆类型 最小距离 As -i总线电缆 为数字输出模块供电的24V电源线 连接两个接线柜之间的地线 为步进电机供电的直流5V供电电缆 PROFIBUS-PA电缆 流量模块的I/O数据线 为直流电源供电的单相AC 240V电源线 为PROFIBUS变频器供电的三相380V交流电源线 电话线电缆 两个建筑物之间的携带PROFIBUS信号的光纤 请用“T”标示出下图中终端电阻应该置为“ON”的地方。 下图中存在的问题及处理措施。 报文分析 (1)指出每个字节的功能； SD LE LEr SDr DA SA FC DSAP SSAP FCS ED 68h 05 h 05 h 68 h 8A h 81 h 5D h 3C h 3Eh XX 16 h SD:报头。 SDr：重复报头 LE：数据长度，等于DA-DU部分的字节数。 LEr：重复LE DA：目标地址 SA：源地址 FC：功能码 DSAP: 目标服务存取点 SSAP: 源服务存取点 FCS：校验码 ED：报尾，固定为16H (2)指出该报文的种类： 主站的诊断请求报文 (3)和该报文相关的站地址是什么? 主站地址为01h，从站地址为0Ah (4)这些报文希望的响应报文是什么? SD LE LEr SDr DA SA FC DSAP SSAP DU FCS ED 68h 05 h 05 h 68 h 81h 8A h XX 3E h 3Ch XX XX 16 h