内蒙古科技大学现场总线思考题答案

1.现场总线的定义及特点（1）应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行节点数字通信的系统。也可称为开放式、数字、多点通信的底层控制网络。（2）现场总线控制系统：是一个开放的通信网络，又是一种全分布控制系统。是连接智能设备的纽带，实现基本控制，补偿计算、参数修改、报警、显示、监控优化及控管一体化的综合自动化功能。

现场总线及其应用--现场总线定义其特点是：①对同一链路上I/O实时互锁。对等报文传送和编程操作时均具有相同的带宽。②对于离散和连续过程控制应用场合，均具有确定性和可重复性。

现场总线及其应用–FCS的特点CAN总线标识符ID的作用1.描述数据的含义,以便网络中的所有节点借助报文滤波决定该数据是否使它们激活.2.优先性:用标识符定义了一个报文静态的优先权。当总线开放时,任何节点均可发送报文但只有最高优先权报文赢得总线的访问权.2.CAN总线的ID标识符的作用?现场总线及其应用–CAN总线特点（1）CAN是目前为止惟一有国际标准的现场总线；（2）CAN为多主方式工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从；（3）在报文标识符上，CAN上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求；（4）CAN采用非破坏总线仲裁技术:改进的CSMA/CD方式(载波侦听多路访问／冲突检测）；（5）CAN节点只需要通过对报文的标识符滤波即可以实现点对点、一点对多点及全局广播等方式传送接收数据；（6）CAN的直接通信距离最远可达10Km（速率5kbps以下）；通信速率最高可达1Mbps（此时通信距离最长为40m）；

现场总线及其应用–CAN总线特点（7）CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；（8）报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，保证了数据出错率极低；（9）CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，具有极好的检错效果；（10）硬件化底层协议（物理层和数据链路层）（11）CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活；（12）CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响；（13）CAN总线具有较高的性价比。

4.CAN总线的报文有几种格式?是如何定义的?CAN报文的帧结构1、数据帧

①SOF：所有站都必须同步于首先开始发送的那个站的帧起始前沿②仲裁场

远程请求：RTR=显性数据帧；=隐性远程帧帧格式：IDE=显性标准帧；=隐性扩展帧替代远程请求：SRR扩展帧=隐性③控制场：④数据场：由0-8字节数据组成

⑤CRC场：1位隐性位界定，8位CRC⑥

应答场ACR2位：应答间隙=2隐性（发送器发出） 1显性（接收器回应）

应答界定符=1隐性⑦帧结束：由7个隐性位组成

2、远程帧：用来请求总线上远程节点发送自己想要接收的某种数据，无数据域且RTR=1，其余同数据帧3、错误帧：两个场组成，第一场由来自各站的错误标志叠加，第二场为出错界定符。报文传输过程中任何一个节点出错，即于下一位开始发送出错帧，通知发送端停止发送。4、超载帧：超载条件①要求延迟发送（最多两次）②在间歇场检测到显性位活动5、帧间空间

①无错②有错认可错误标志：6个连续显性位认可错误标志：6个隐性位5.基于CAN总线的应用层协议有哪些?其特点?1.CAL医疗2.J1939汽车3.CALOPEN工业应用4.DEVICENET简单工业控制特点为1）多通信层次即消息优先级队列2）主从或点对点结构3)总线供电4）定义应用和物理层规范，数据链路层用CAN协议5）仅使用CAN2.0A6）开放式网络标准7)DEVICENET规范应用层（Applicationlayer）：为网络中每一个有效设备都能够提供一组有用的服务与协议。通讯描述（Communicationprofile）：提供配置设备、通讯数据的含义，定义数据通讯方式。设备描述（Deviceproflile）：为设备（类）增加符合规范的行为。6.应用层协议的作用及主要内容(服务元素)?

7.对象字典OD的作用.

数据档案，为使用这个设备提供说明书，另一方面通过网络行为获得设备参数，便于使用8.数字化设备使用的一般方法.

9.PROFIBUS家族构成及各自应用方面?10.PROFIBUS总线存取协议及传输特点?11.PROFIBUS总线的工作流程及内容?12.PA设备应用举例?13.DP设备类型及各自作用?14.PROFIBUS总线报文结构及服务内容15.PROFIBUS总线系统集成技术16.PROFIBUS总线协议芯片的分类及作用?17.PROFInet的作用及意义?18.PROFINET三种通讯方式?现场总线及其应用—思考题2(1)PROFIBUS-DP：定义了第一、二层和用户接口。第三到七层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。

(2)PROFIBUS-FMS：定义了第一、二、七层，应用层包括现场总线信息规范（FieldbusMessageSpecification-