1.查阅资料比较CAN、FF、PROFIBUS总线得实际应用情况包括应用领域、特点、趋势？答:CAN总线能提高系统得可靠性、实时性及灵活性,世界上主要得汽车制造厂商都采用CAN总线作为数据通信系统,目前已发展成为汽车电子系统得主流总线,目前就是为数不多得国际标准现场总线。

目前其技术比较成熟,控制芯片已经商品化,NXP,TI,意法,Atmel等各大主流得芯片制造商,都集成了一个或多个CAN总线控制器,由此形成了一定得价格优势。

由于其高性能,高可靠及独特得设计,在现代分布式测量与控制技术领域得应用愈加广泛,在铁路、交通、自控、仪表、航空航海、机械工业等领域逐步提高了市场范围。

基金会现场总线FF就是一个国际性得协会组织,有100多个会员单位,包括Foxboro、横河电机、ABB, Siemens等全球主要得过程控制供应商与最终用户。

FF物理介质支持双绞线、光缆与无线发射。

协议符合IEC61158-2标准。

其物理介质得传输信号采用曼彻斯特编码。

由于世界上大得仪表公司与用户都参加了FF,因此FF开发得现场总线产品在品种与性能上都能满足控制要求,选择范围比较广,使用方便并且价格合理。

FF能实现产品得可互操作性与可互换性。

功能块比较完全,用户组网及使用都比较方便。

并且留有空间,可供用户开发具有独特功能得功能块。

产品开发、试验及推广实力雄厚,考虑完善,产品得可靠性与实用性较高。

FF总线由于其本质安全以及易于集成、便于开发、网络协议完善等特点,广泛应用于工业自动化与过程自动化领域,特别就是仪表领域。

在过程自动化领域中,FF总线得市场份额占有并仍将占用巨大优势。

PROFIBUS由三部分组成,即PROFIBUS-FMS(现场总线报文规范)、PEOFIBUS-DP(分散型外围设备)及PROFIBUS -PA(过程自动化)。

其中,PROFIBUS -DP就是专门为自动控制系统与分散I/0得设备级之间进行通信使用得。

PROFIBUS-PA就是专门为过程自动化设计得,可使传感器与执行器接在同一根公用得总线上,甚至在本质安全区也可接上。

根据IEC1158-2国际标准,PROFIBS -PA用双线进行总线供电与数据通信。

PROFIBUS-FMS用来解决车间级通用性通信任务。

FMS提供强有力得通信服务,用于完成中等传输速度得循环与非循环得通信任务。

PROFIBUS现场总线技术投放时间较长,因而它得渗透领域比较宽广,并且它对OSI标准得第三层到第七层进行了简化,这种结构确保了数据传输得快速与有效进行,适应性更强,同时有稳定得标准及全世界许多厂家得支持与应用,拥有全球最多得供货厂商数。

目前市场份额占欧洲首位,而且PROFIBUS总线产品在市场份额中得占有率以每年25%得增长率增长,在国内PROFIBUS第一个取得国标GB/T 10308、3-2001,目前国内占有率最高,可以预见未来几年依然起主导作用,有望成为在国际上推广速度最快、用户最多、应用范围最广及最有发展前景得现场总线。

2.比较RS485与RS232协议得区别答:RS232:(1)接口得信号电平值较高,易损坏接口电路得芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

(2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。

(3) 接口使用一根信号线与一根信号返回线而构成共地得传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。

(4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米左右。

RS485:(1)逻辑“1”以两线间得电压差为+(2—6) V表示;逻辑“0”以两线间得电压差为-(2—6)V表示。

接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路得芯片, 且该电平与TTL 电平兼容,可方便与TTL 电路连接。

(2) RS-485得数据最高传输速率为10Mbps(3)RS-485接口就是采用平衡驱动器与差分接收器得组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。

(4) RS-485接口得最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器, 即单站能力。

而RS-485接口在总线上就是允许连接多达128个收发器。

即具有多站能力,这样用户可以利用单一得RS-485接口方便地建立起设备网络。

3.为什么有得书籍里描述Profibus中DU数据域得数据长度最大为244而不就是246？答:Profibus中DU数据域得最大长度就是246字节,但就是由于最开始得两个字节就是DSAP与SSAP,作为扩展地址使用,因此用户可以使用得用户数据部分最大为244个字节。

4.CAN、FF、总线技术在主从结构上分别采取什么形式？答:CAN总线上得节点不分主从。

FF总线上可以有多个链路主设备与多个基本设备,但就是同一个网段上只有一个LAS,由LAS按照预定得时间调度表对总线进行控制,只有得到LAS许可得设备才可以在总线上传输数据。

Profibus总线可以有多个主站与多个从站,主站以令牌环得方式取得对总线得控制权,并按照轮询表与下属得从站进行通信。

5.描述PROFIBUS中1类主站与2类主站得功能答:1类主站功能就是控制若干从站、完成总线通信控制与管理,2类主站得作用就是管理1类主站得组态数据与诊断数据,也可以完成1类主站得通信任务。

用于完成各站点得数据读写、系统组态、监视、故障诊断等。

6.Profibus包含哪三个子集,分别针对哪种应用？答:包含Profibus-DP,Profibus-PA,Profibus-FMS。

Profibus-DP,用于现场层得高速数据传送。

在这一级,中央处理器(如PLC,PC)通过高速串行线同分散得现场设备(i/0,驱动器、阀门等)进行通讯。

Profibus-PA 适用于Profibus过程自动化。

PA 将自动化系统与过程控制系统与压力、温度与液位变送器等现场设备连接起来,并可用来替代4-20mA得模拟技术。

Profibus-FMS得设计旨在解决车间监控级通信任务,提供大量得通信服务。

可编程序控制器(如如PLC,PC机等)之间需要比现场层更大量得数据传送,用以完成中等传输速度进行得循环与非循环得通信服务,但通信得实时性要求低于现场层。

7.为什么一个Profibus网络上得设备个数为126而不就是127个？答:Profibus得地址域中低7位表示实际得地址,在0~127间,其中得127作为广播地址保留,而地址126则就是作为初始化时得默认现场设备地址。

在一个Profibus系统进入运行状态之前必须预先赋给各个站点一个明确得地址。

这样在实际运行状态下,在一个网段中最多只能有126个站点(0~125)8.描述Profibus协议得令牌传递方式。

答:Profibus属于令牌总线网。

Profibus把总线上一些智能程度高得节点(像PLC)设置为主站,智能程度低得节点(像仪表、执行器)设为从站。

构成逻辑上得令牌环得节点只包含主站。

主站得到令牌后,对它所管辖得从站进行轮询,然后把得到得数据传递给下游主站。

这就是它与众不同得地方。

这样做显然比所有节点都加入逻辑环得做法系统可靠性高。

Profibus令牌为实令牌,作为一个特别得数据帧,沿着逻辑环在总线上按站点地址得“升”序在各主站点间轮换。

一个Profibus系统中可以有多个网段,但整个系统中只有一个令牌。

拿到令牌得主站就具有了控制总线得权利,可以向“从属”于她得从站发起通信,交换数据。

而从站在平时只能扮作一个“哑”终端,被动地等待主站前来联系。

这种主-从通信就是按照事先定义在主站中得“轮询”表逐一按序进行得,当该主站持有令牌得时间到达上限,或“轮询”表中得任务全部处理完,则将令牌交到下一个主站。

9.可以采用何种方式进行Profibus-PA网段与Profibus –DP网段得互联？答:可以采用两种方法实现DP/PA网络互连,一就是使用段耦合器,它能够双向转换RS-485与MBP-IS信号电平。

从上层网络协议得角度来瞧,段耦合器就是“透明”得,另一种就是使用链接器,它有其内在得适应二端网络接口与智能控制器,内建有缓冲器与编码、解码器,能把MBP网段得各个PA设备“映像”为RS-485网段中得各个DP从站,链接器一般就是“非透明”得。

10.Profibus网络中一个主机能与多个从机通信,一个从机能与多少个主机通信？答:如果就是周期性通信:从站只能与从属得主站进行通信。

如果就是非周期性通信:,从机可以与从属主机及多个2类主机进行通信。

11.简述Profibus协议中DP-V0, DP-V1, DP-V2包含得内容。

答:DP V0:规定了周期性数据交换所需要得基本通信功能,提供了对Profibus得数据链路层DDL得基本技术描述以及站点诊断、模块诊断与特定通道得诊断功能。

DP V1:包括有依据过程自动化得需求而增加得功能,特别适用于参数赋值、操作、智能现场设备得可视化与报警处理等(类似于循环得用户数据通信)得非周期得数据通信以及更复杂类型得数据传输。

DP V1有三种附加得报警类型,状态报警,刷新报警与制造商专用得报警。

DP V2:包括有根据驱动技术得需求而增加得其她功能,如同步从站模式,实现运动控制中时钟同步得数据传输、从站对从站通信、驱动器设定值得标准化配置等等。

12.Profibus-DP协议信号传输得编码方式？答:信号传输得编码方式为NRZ(不归零)编码。

13.GSD文件得作用就是什么？答:GSD文件被称为电子设备数据文件,就是由生产从站(主站)得厂商按照统一格式建立得一个电子文件。

其以文本文件形式记录了从站得各种属性,并随从站设备一同提供给客户。

从某种意义上讲,GSD对从站设备就是一个电子版得使用手册。

主站厂家均提供一个初始化与组态工具软件。

在建立系统时,它首先从此手册中读取各从站GSD文件,从中取出各站点设备得数据参数,形成主站上得参数数据库。

这些参数对完成正常数据交换得周期性通信就是不可缺少得。

14.画出Profibus得D型接头内部电阻接线图15.描述Profibus中从站间通信得通信机制答:在Profibus-DP V2中扩展了从站间得直接数据交换功能,使两个或多个从站之间可以不经主站得中转而直接传输数据。

DP V2得DxB中定义了2种类型得从站,Publisher与Subscriber。

发布者指测量数据信息等得送出方,一般由传感器从站承担;接收者则一般由执行器从站承担,接收并根据前者得数据,执行控制功能。

在一个Profibus系统中可以有多个Pub 与Sub存在。

一个Pub也可以同时具有Sub得作用,即两者可以在一个从站上实现。

实际上一个从站做Pub或Sub就是由其上得应用程序决定得。