工业控制网络-2008-春-补考-答案编程频道|福州电脑网

2024年1月18日发(作者：)

哈工大 2008 年春季学期

班级

学号

姓名

七

八总分

工业控制网络试题B

题

号

分

数

评卷人

一

二

三

四

五

六

本题得分

一、名词解释（共5分）

1、现场总线（本题4分）

答：

安装在（制造）或（过程）区域的（现场装置）与控制室内的（自动控制装置）之间的（数字式）、（串行）、（多点通信）的（数据总线）称为现场总线。

2、协议（本题1分）

答：

协议是定义（同层对等实体）之间交换的帧、分组和报文的格式及意义的（一组规则）。

第 1 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

本题得分

二、填空题（共25分，每空0.5分）

1、IEC61158（ED4.0）包含20个类型，其中的13种类型是：IEC/TS61158、PROFIBUS、P-NET、FF HSE、SwiftNet、WorldFIP、INTERBUS、FF H1、PROFINET、TCnet、EtherCAT、TCnet、EPA；由中国提出的是EPA。

2、目前共有4种现场总线类型成为了中国推荐性国家标准，它们是AS-i、DeviceNet、PROFIBUS、Modbus。

3、ISO/OSI参考模型的7层分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

4、CAN数据帧由7个不同的位场组成，按由先到后发到总线上的顺序，分别是：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。

5、CAN总线中存在5种不同的错误类型：位错误、填充错误、CRC错误、形式错误、应答错误。

6、在CAN总线中，就故障界定而言，一个单元可能处于下列三种状态之一：错误激活、错误认可、总线脱离。

7、给出4种网络拓扑结构：星形拓扑、环形拓扑、总线拓扑、

树形拓扑。

8、现场总线设备的6种类型为：变送器/传感器、执行器、控制器、

监控/监视计算机、网络互连设备、其它现场总线设备。

第 2 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

本题得分

三、单选题（共10分，每题0.5分）

1、下列现场总线中只进入了中国国家标准指导性文件的是：

A. ControlNet B. Ethernet/IP

C. LonWorks D. Modbus 答：（ C ）

2、下图中属于相移键控PSK编码的是：

答：（ B ）

3、将网络分为“广播式网络”和“点到点网络”，是按照下列哪种分类标准划分的？

A. 使用目的 B. 服务方式

C. 交换方式 D. 传输技术答：（ D ）

4、在应用CAN总线重同步规则时，下列哪种情况被认为是一个“提前到来”的跳变沿：

A. 沿落在同步段 B. 沿落在传播段

C. 沿落在相位缓冲段1 D. 沿落在相位缓冲段2 答：（ D ）

5、CAN总线在进行故障界定时，当错误计数值大于多少时，说明总线被严重干扰？

A. 96 B. 119 C. 127 D. 255

答：（ A ）

第 3 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

6、标准格式的CAN报文标识符可用数目为多少个？

A. 211

B. 211-27 C. 211-24 D. 211-23

答：（ C ）

7、DeviceNet所使用的5芯电缆，规定CAN_L使用什么颜色？

A. 红色 B. 蓝色 C. 黑色 D. 白色

答：（ B ）

8、DeviceNet组3报文中，共有多少个报文ID可供使用？

A. 16 B. 8 C. 7 D. 4 答：（ C ）

9、DeviceNet开放显式信息连接请求/响应中的“报文体格式”值为0时，表示：

A. 8位类ID/8位实例ID B. 16位类ID/16位实例ID

C. 16位类ID/8位实例ID D. 8位类ID/16位实例ID

答：（ A ）

10、DeviceNet协议中若分段协议字节值为十六进制82，则说明这是：

A. 第一段 B. 中继段 C.最后一段 D. 应答段

答：（ C ）

11、根据DeviceNet协议，3号类是指下面的那个对象类？

A. 链接生产者对象类 B. 链接消费者对象类

连接对象类 D. DeviceNet对象类答：（ D ）

12、在DeviceNet现场总线中，下列16进制类ID代码不属于开放范围的是：

A. 0E B. 11 C.

1C D. 65 答：（ D ）

13、在DeviceNet现场总线中，连接对象实例属性有多少个：

A. 01 B. 02 C.

多于10 D. 多于20 答：（C ）

14、在DeviceNet现场总线中，一个由应用对象负责响应的从站轮询连接实例其“传送类_触发”属性十六进制值应为：

A. 22 B. 23 C.

82 D. 83 答：（ D ）

第 4 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

15、一个DeviceNet节点若未明确指定，其默认的MAC ID和波特率是多少？

A. 0和125kbps

B. 0和500kbps

C. 63和125kbps D. 63和500kbps

答：（ C ）

16、若一DeviceNet从站其分配选择字节为十六进制07，则下列哪个连接未被分配？

A. 位选通 B. 轮询 C. COS/周期 D. 显式

答：（ C ）

17、根据DeviceNet预定义主/从连接组报文规定，若从站有COS事件要向主站报告并接收主站对其应答，则使用下面哪一对报文？

A. 组1报文ID D，组2报文ID 2

B. 组1报文ID E，组2报文ID 0

C. 组1报文ID F，组2报文ID 5

D. 组2报文ID 3，组2报文ID 4 答：（ A ）

18、DeviceNet对象的实例ID为？

A. 01 B. 02 C.0 3 D. 04

答：（A ）

19、CAN总线中，对于标准格式的数据帧，不计位填充，最长的位数为：

A. 108 B. 44 C.

52 D. 128

答：（ A ）

20、ControlNet使用的MAC机制为：

A. CSMA/CD B. 令牌环

非破坏性逐位仲裁机制 D.隐性令牌传递机制答：（ D ）

第 5 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

四、判断题（10分，每小题1分）

1、CSMA/CD媒体访问控制方式中，如使用P坚持退避算法，若节点数目与P的乘积大于1，则冲突不可避免。

答：（正确）

2、UDP是网络层的协议。

答：（错误）

3、CAN2.0规范规定：硬同步只发生于帧起始的位置。

答：（正确）

4、CAN总线中接收器在送出错误标志后的第一位检出一个“显性”位，接收错误计数加8。

答：（正确）

5、CAN总线中，对于报文发送器和接收器，报文的实际有效时刻是不同的。

答：（正确）

6、组3报文ID5、6，组2报文ID6、7都被规定了特殊用途。

答：（正确）

7、在DeviceNet现场总线中，发送触发定时器、静止/看门狗定时器的值与EPR有关。

答：（正确）

8、在DeviceNet现场总线中，若DeviceNet对象实例属性的“分配选择字节”的“主站的MAC ID”值为255，则该从站被分配给255号主站。

答：（错误）

9、在DeviceNet现场总线中，位选通命令的CAN数据区部分在长度上为0或8字节。

答：（正确）

10、ControlNet现场总线支持位选通、轮询、状态改变/周期4种I/O触发方式。

答：（错误）

本题得分

第 6 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

本题得分

五、现场总线控制系统的软硬件构成如何？

（本题5分）

答：

现场总线控制系统是由硬件与软件两大部分组成的。硬件包括：总线电缆与总线设备；软件包括：组态工具软件、组态通信软件、监控组态软件、设备编程软件、系统用户程序软件、设备接口通信软件、设备功能软件。

本题得分

六、现场总线的技术特点是什么？

（本题5分）

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网络；

（6）现场总线是互操作性与互换性网络；

第 7 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

本题得分

七、给出SJA1000上电初始化程序步骤，并对相应寄存器的取值作必要解释。要求其工作在Basic CAN模式下，在使用16M晶振的情况下，实现位速率500kbps通信，要有一定的

报文滤波功能，能够接收并只接受64条报文，在TX0管脚采用正常输出模式、推挽输出，支持错误中断、溢出中断和接收中断。（相关表格参见附页）

（本题5分）

答：

CR←1b

AC←08

AM←07

BTR0←01

BTR1←14

OC←1a

CR←1a

第 8 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

本题得分

八、在一个DeviceNet总线系统中，MAC ID值为1的主站分别与MAC ID值为4、13、49的从站建立了预定义主/从连接组关系。已知各从站的DeviceNet对象实例1的分配选择字节

为：4号从站——0x10；13号从站——0x06；49号从站——0x05。并且4号从站表现为客户机行为。请写出它们之间按上述主/从关系进行通信的连接ID（CID）。（相关表格参见附页）

（本题5分）

答：根据分配选择字节的定义，

4号从站被主站1分配的是状态改变（COS）连接，且从站是客户机。故根据预定义主/从连接组标识符区的定义，得：

4号从站对主站1的COS请求报文=0 1101 000100B，即CID=344hex；

主站1对4号从站的COS响应报文=10 000100 010B，即CID=422hex。

13号从站被主站1分配的是位选通和轮询连接，故根据预定义主/从连接组标识符区的定义，得：

主站1对13号从站的位选通请求报文=10 000001 000B，即CID=408hex；

13号从站对主站1的位选通响应报文=0 1110 001101B，即CID=38Dhex。

主站1对13号从站的轮询请求报文=10 001101 101B，即CID=46Dhex；

13号从站对主站1的轮询响应报文=0 1111 001101B，即CID=3CDhex。

49号从站被主站1分配的是位选通和显式连接，故根据预定义主/从连接组标识符区的定义，得：

主站1对49号从站的位选通请求报文=10 000001 000B，即CID=408hex；

49号从站对主站1的位选通响应报文=0 1110 110001B，即CID=3B1hex。

主站1对49号从站的显式请求报文=10 110001 100B，即CID=58Chex；

49号从站对主站1的显式响应报文=10 110001 011B，即CID=58Bhex。

第 9 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

附页

参考信息：

标识符位

10 9

8 7 6 5 4 3 2 1 0

组1报文

从站的I/O COS或周期报文

从站的位选通响应报文

从站的I/O轮询响应或COS/周期应答报文

MAC ID

源MAC ID

目的MAC ID

源MAC ID

目的MAC ID

组2报文ID

组2报文

主站的I/O位选通命令报文

保留给主站使用-使用为TBD

主站的COS或周期应答报文

从站的显式响应报文

主站的显式请求报文

主站的I/O轮询/COS/周期报文

400-5ff

标识用途

源MAC ID

16进制

范围

000-3ff

组1报文ID

仅限组2未连接显式请求报文（保留）

重复MAC ID检验报文

图1 预定义主/从连接组标识符区定义

保留

应答禁止

周期

COS

保留

位选通

轮询

显式报文

图2 DeviceNet对象实例属性中分配选择字节内容定义

[(ID.10-ID.3)≡(AC.7-AC.0)](AM.7-AM.0)≡11111111

图3 SJA1000的BasicCAN模式报文滤波公式

BIT 7

SJW.1

BIT 6

SJW.0

BIT 5

BRP.5

BIT 4

BRP.4

BIT 3

BRP.3

BIT 2

BRP.2

BIT 1

BRP.1

BIT 0

BRP.0

图4 SJA1000的总线定时寄存器0（BTR0）各位说明

BIT 7

SAM

BIT 6

TSEG2.2

BIT 5

TSEG2.1

BIT 4

TSEG2.0

BIT 3

TSEG1.3

BIT 2

TSEG1.2

BIT 1

TSEG1.1

BIT 0

TSEG1.0

图5 SJA1000的总线定时寄存器1（BTR1）各位说明

第 10 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

附页

参考信息：

BIT 7

OCTP1

BIT 6

OCTN1

BIT 5

OCPOL1

BIT 4

OCTP0

BIT 3

OCTN0

BIT 2

OCPOL0

BIT 1 BIT 0

OCMODE1 OCMODE0

OCMODE1

OCMODE0

说明

双相输出模式

测试输出模式

正常输出模式

时钟输出模式

驱动

悬浮

下拉

上拉

推挽

TXD

OCTPX

OCTNX

OCPOLX

TPX

关

开

关

开

关

TNX

关

开

关

开

关

开

关

开

TXX

悬浮

低

悬浮

低

悬浮

高

悬浮

低

高

低

图6 SJA1000输出控制寄存器（OCR）各位说明、OCMODE各位说明以

及输出引脚配置

第 11 页（共 12 页）

试题：工业控制网络班号：姓名：

附页

参考信息：

值

寄存器位符号名称

通过软件或因总通过硬件复位

线脱离使CR.0位置位

CR.7

CR.6

CR.5

控制

CR.4

CR.3

CR.2

CR.1

CR.0

OIE

EIE

TIE

RIE

保留

溢出中断使能

错误中断使能

发送中断使能

接收中断使能

复位请求

1（复位模式）

图7 SJA1000控制寄存器（CR）各位说明

第 12 页（共 12 页）

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