DCS與現(xiàn)場總線技術(shù)復(fù)習(xí)提綱

1、僅供參考，如有錯誤，及時修正一、 填空、名詞解釋、問答題1、 世界上第一臺DCS系統(tǒng)。DCS的設(shè)計思想答:Honeywell的TDC-2000。設(shè)計思想:集中管理，分散控制2、 DCS的硬件主要包括哪幾種設(shè)備？答:CPU、電源卡件、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O卡件、通訊電纜、機(jī)柜機(jī)籠等機(jī)械結(jié)構(gòu)等。3、 4C技術(shù)答:Computer, Communication, Control, CRT顯示技術(shù)4、 模擬量輸入模塊的技術(shù)指標(biāo)主要包括？答:指標(biāo)一:1、精度;2、分辨率;3、穩(wěn)定度;4、溫度漂移指標(biāo)二:1、輸入阻抗;2、電氣隔離;3、抗干擾能力;4、采樣率;5、階躍響應(yīng)指標(biāo);6、建立時間。5、DCS的體系

2、結(jié)構(gòu)包括哪幾層？在哪里？有什么？各層的基本功能？答:生產(chǎn)現(xiàn)場: 包括各種裝置(儀表，變送器等)與控制計算機(jī)相連，對系統(tǒng)實施控制檢測，接受上層的控制信息，向上層傳遞采集的數(shù)據(jù)。 現(xiàn)場控制層: 這一層主要由現(xiàn)場控制站(控制計算機(jī))構(gòu)成。主要完成控制功能，實現(xiàn)與現(xiàn)場構(gòu)成閉環(huán)回路，向工業(yè)現(xiàn)場發(fā)出控制指令，向監(jiān)控層傳輸采集到的數(shù)據(jù)。 生產(chǎn)監(jiān)控層: 這一層主要有監(jiān)控計算機(jī)，操作站，工程師站。實施綜合監(jiān)視過程各站所有信息集中顯示操作，控制回路組態(tài)和參數(shù)修改和優(yōu)化等功能。 生產(chǎn)管理層: 該層居于中央計算機(jī)之上并與辦公自動化連接，負(fù)責(zé)全廠總體協(xié)調(diào)管理經(jīng)營管理人事管理等6、在DCS中應(yīng)用較多的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪四種

3、？各自的特點？（P140）星型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)1、每一個節(jié)點都通過一條鏈路連接到中央節(jié)點上。2、任何兩個節(jié)點之間的通信都要經(jīng)過中央節(jié)點。3、在中央節(jié)點有一個“智能”開關(guān)裝置，用來接通兩個節(jié)點之間的通信路徑4、中央節(jié)點的構(gòu)造比較復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，整個通信系統(tǒng)就要癱瘓。5、DCS很少應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)1、所有的節(jié)點通過鏈路組成一個封閉的環(huán)路。2、需要發(fā)送信息的節(jié)點將信息送到環(huán)上，信息在環(huán)上只能按某一確定的方向傳輸。3、當(dāng)信息到達(dá)接收節(jié)點時，該節(jié)點識別信息中的目的地址。4、若與自己的地址相同，就將信息取出，并加上確認(rèn)標(biāo)記，以便由發(fā)送節(jié)點清除。5、主要問題是：節(jié)點數(shù)量太多時會影響通信速度；結(jié)

4、構(gòu)是封閉，不便于擴(kuò)充。1、所有的工作站都通過相應(yīng)的硬件接口直接接到總線上。2、所有的節(jié)點都共享一條公用的傳輸線路。3、每次只能由一個節(jié)點發(fā)送信息4、信息由發(fā)送它的節(jié)點向兩端擴(kuò)散。 5、由于網(wǎng)絡(luò)是無源的，在采取冗余措施時不會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性；總線結(jié)構(gòu)對總線的電氣性能要求很高，對總線的長度也有一定限制，導(dǎo)致其通信距離不可能太長。1、樹型拓?fù)湫螤钕褚豢玫怪玫臉?，頂端有一個帶分支的根，每個分支還可延伸出子分支。2、當(dāng)節(jié)點發(fā)送信息時，根接收該信息，然后再重新廣播發(fā)送到全網(wǎng)。7、IEC61131-3軟件模型規(guī)定DCS/PLC使用哪五種編程語言答:指令表、結(jié)構(gòu)化文本、梯形圖、功能塊圖、順序功能圖8、DCS的

5、主控制器的容量答:主控制器容量指主控制器可以掛接的1/0數(shù)量和可裝載的程序容量。9、控制層軟件、監(jiān)督控制軟件及組態(tài)軟件分別安裝和運行在DCS的什么硬件設(shè)備上？各完成什么功能？ 答:控制層軟件: 安裝和運行在現(xiàn)場控制站。主要完成各種控制功能包括回路控 制，邏輯控制，順序控制以及這些控制所必須針對現(xiàn)場設(shè)備連接的I/O處理。 監(jiān)控軟件: 安裝運行于操作員站或工程師站上的軟件主要完成操作人員所發(fā)出 的各個命令的執(zhí)行，圖形與畫面的顯示，報警信息的顯示處理，對現(xiàn)場各類檢 測數(shù)據(jù)采集的集中處理。 組態(tài)軟件: 安裝在工程師站中，主要完成系統(tǒng)的控制層軟件和監(jiān)控軟件的組態(tài)功能。10、操作站/工程師站的基本功能答:

6、操作員站: 主要完成人機(jī)界肉功能，其功能有四類，即與系統(tǒng)有關(guān)的功能、操作員功能、操作員應(yīng)用功能以及系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)功能。工程師站: 其主要作用是對DCS進(jìn)行應(yīng)用組態(tài)，承擔(dān)從系統(tǒng)開發(fā)到系統(tǒng)保養(yǎng)等工程技術(shù)工作。11、工業(yè)中常用的現(xiàn)場總線包括哪幾種？各有什么特點？答:ControlNet現(xiàn)場總線: 在單根電纜上支持兩種信息傳輸，支持點對點通信，而且允許同一時間向多個設(shè)備通信;可使用同軸電纜;安裝簡單、擴(kuò)展方便及介質(zhì)冗余、木質(zhì)安全、良好診斷功能。Profibus現(xiàn)場總線: 國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商。FF現(xiàn)場總線: 以ISO/OSI開發(fā)系統(tǒng)互連模型為基礎(chǔ)，取其物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層為FF通信模

7、型的相應(yīng)層次，并在應(yīng)用層上增加了用戶層。SwiftNET現(xiàn)場總線: 結(jié)構(gòu)簡單，實時性強(qiáng)、真正同步、高速數(shù)據(jù)總線。Wor1dFTP現(xiàn)場總線: 實時性、同步性、可靠性。LonWorks現(xiàn)場總線: 同時具備了通信與控制功能，并而固化了ISO/OSI的全部七層通信協(xié)議以及34中常見的工/0控制對象;改善了CSM;網(wǎng)絡(luò)通信采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法;針對不同的通信介質(zhì)有不同是收發(fā)器和路由器。CAN現(xiàn)場總線: 采用短幀傳輸，傳輸時間短、具有較強(qiáng)的抗干擾能力、支持多主方式工作，支持點對點、一點對多點和全局廣播方式接收/發(fā)送數(shù)據(jù)。Interbus現(xiàn)場總線: 是一種開放的串行總線系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的可靠性、可診斷性和易

8、維護(hù)性。12、溫度漂移，時間漂移。答:溫度漂移: 由溫度變化所引起的儀器儀表參數(shù)的變化的現(xiàn)象時間漂移: CPU時鐘出現(xiàn)細(xì)微的誤差，導(dǎo)致使用內(nèi)部脈沖信一號的程序出現(xiàn)時間上的偏差13、什么是冗余？DCS的冗余主要包括哪些冗余？ 答:冗余: 是指重復(fù)配置系統(tǒng)的一些部件當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件工作以保證系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。冗余類別: CPU冗余(1:1)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、電源冗余，現(xiàn)場控制站冗余。在特殊情況下，一些系統(tǒng)會考慮全系統(tǒng)冗余，即還包括I/O冗余。14、什么是現(xiàn)場總線？現(xiàn)場總線的優(yōu)點包括？答:現(xiàn)場總線: 是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸和多分支

9、結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點是: 1、全數(shù)字化通信2、徹底的分散式控制3、增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性可維護(hù)性4、降低系統(tǒng)工程成木。15、三種離散PID算法及各自的優(yōu)缺點，積分分離答:1、位置算法;2、增量算法;3、速度算法;積分分離: 常規(guī)PI、PID控制器會出現(xiàn)積分飽和現(xiàn)象，為了消除積分飽和，在e的值小于某一值時，即控制輸出接近于設(shè)定值時，才把積分引入，在其余情況下，把積分去掉。只作微分和比例運算。從而減低了控制輸出的超調(diào)，過度過程時間只有微分和比例時間縮短了。16、JX-300X的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)答:第一層網(wǎng)絡(luò)是信息管理層: 用于工廠級的信息傳輸和管理，是實現(xiàn)全常綜合管理的信息通道，該網(wǎng)絡(luò)通過在多功能站上安裝

10、雙層網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)接的方法，實現(xiàn)企業(yè)信J自、管理網(wǎng)與過程控制網(wǎng)絡(luò)之間的橋接，以獲取JX-300X集散控制系統(tǒng)的過程參數(shù)和系統(tǒng)運行信息，同時也向下傳送上層管理計算機(jī)的調(diào)度指令和生產(chǎn)指導(dǎo)意見。 第二層網(wǎng)絡(luò)是過程控制網(wǎng)簡稱SCnet II: 它直接連接了系統(tǒng)的控制站，操作站，工程師站，通訊接口單元等是傳送過程控制實時信息的通道，具有很高的實時性和可靠性，通過連接網(wǎng)橋SCnet II可以與上層信息管理網(wǎng)或其他廠家設(shè)備連接。 第三層網(wǎng)絡(luò)是控制站內(nèi)部I/O總線稱為SBUS: 主控制卡，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡，I/O卡進(jìn)行信息交互的通道。17、ISO/OSI模型的7層協(xié)議的內(nèi)容、作用（P136）答：物理層: 物理層協(xié)議規(guī)定

11、了通信介質(zhì)、馭動電路和接收電路之間接口的電氣特性和機(jī)械特性。例如.信號的表示方法、通信介質(zhì)、傳輸速率、接插件的規(guī)格及使用規(guī)則等。數(shù)據(jù)鏈路層: 通信鏈路是由許多節(jié)點共享的。這層協(xié)議的作用是確定在某一時刻由夠一個節(jié)點控制鏈路，即鏈路使用權(quán)的分配。它的另一個作用是確定比特級的信息傳愉結(jié)構(gòu)，也就是說，這一級規(guī)定了信息每一位和每一個字節(jié)的格式.同時還確定了檢錯和糾錯方式.以及每一幀信息的起始和停止標(biāo)記的格式。禎是鏈路層傳愉信息的基本單位.由若干字節(jié)組成，除了信息本身之外.它還包括表示幀開始與結(jié)束的標(biāo)志段、地址段、控制段及校臉段等。網(wǎng)絡(luò)層: 在一個通信網(wǎng)絡(luò)中，兩個節(jié)點之間可能存在多條通信路徑。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的

12、主要功能就是處理信息的傳轉(zhuǎn)路徑問題。在由多個子網(wǎng)組成的通信系統(tǒng)中.這層協(xié)議還負(fù)責(zé)處理一個子網(wǎng)與另一個子網(wǎng)之間的地址變換和路徑選擇。如果通信系統(tǒng)只由一個網(wǎng)絡(luò)組成.節(jié)點之間只有唯一的一條路徑，那么就不需要這層協(xié)議。傳輸層: 傳翰層協(xié)議的功能是確認(rèn)兩個節(jié)點之間的信息傳輸任務(wù)是否已經(jīng)正確完成。其中包括信息的確認(rèn)、誤碼的檢測、信息的重發(fā)、信息的優(yōu)先級調(diào)度等。會話層: 會話層協(xié)議用來對兩個節(jié)點之間的通信任務(wù)進(jìn)行啟動和停止調(diào)度。表示層: 表示層協(xié)議的任務(wù)是進(jìn)行信息格式的轉(zhuǎn)換，它把通信系統(tǒng)所用的信息格式轉(zhuǎn)換成它的上一層.即應(yīng)用層所需的信息格式。應(yīng)用層: 嚴(yán)格地說，這一層不是通信協(xié)議結(jié)構(gòu)中的內(nèi)容，而是應(yīng)用軟件的

13、一部分內(nèi)容。它的作用是召喚低層協(xié)議為其服務(wù)。在高級語言程序中，它可能是向另一節(jié)點請求獲得信息的語句，在功能塊程序中可以是從控制單元中讀取過程變量的愉人功能塊.18、常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)及各自的傳輸特性（P141）答： 有限介質(zhì)：雙絞線：簡單、成本低、比較可靠，但高頻時損耗較大，由于存在電容效應(yīng)而引起信號衰減，其傳輸距離不宜太長。同軸電纜：與雙絞線相比，具有較高的傳輸頻帶、較低的傳輸損耗、較強(qiáng)的抗干擾能力和較穩(wěn)定的一次參數(shù)(電阻、電感、電容、電導(dǎo))等優(yōu)點，在相同的傳輸距離內(nèi).它的數(shù)字傳輸速率高于雙絞線。但它的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜.造價較高。 光纖通信特點: 傳輸信號的頻帶寬，通信容量大;信號衰減小，傳輸距

14、離長;抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。 光纖有著非常高的數(shù)據(jù)傳輸率(Gb/s級)和極低的誤碼率()。 原材料資源豐富。 抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，適用于一些特殊環(huán)境下的布線。光纜的主要缺點是分支、連接比較困難和復(fù)雜，一般需要采用專用的光纜連接器。無限介質(zhì)：無線電波，微波，紅外3種通信介質(zhì)的特點項目名稱雙絞線 同軸電纜 光纜 傳輸介質(zhì)價格 較低 較高 較高 連接件價格 低 較低 高 標(biāo)準(zhǔn)化程度 高 較高 低 連接 簡單 需專用連接器 需要復(fù)雜連接器件和連接工藝 敷設(shè) 簡單 稍復(fù)雜 簡單 抗干擾能力 較好 很好 特別好 環(huán)境的適應(yīng)性 較好 較好 特別好 適用的網(wǎng)絡(luò)類型 環(huán)型網(wǎng) 總線型或環(huán)型網(wǎng) 目前多用于環(huán)型網(wǎng)

15、19、現(xiàn)場總線的定義，F(xiàn)CS與DCS的異同答：傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的比較FCSDCS(1)結(jié)構(gòu)一對多一對傳輸線接多臺儀表，雙向傳輸多個信號。一對一一對傳輸線接一臺儀表，單向傳輸一個信號。(2)可靠性可靠性好數(shù)字信號傳輸抗干擾能力強(qiáng)精度高。可靠性差模擬信號傳輸精度低，易受干擾。(3)失控狀態(tài)操作員在控制室可了解現(xiàn)場設(shè)備工作情況、調(diào)整參數(shù)，還可以預(yù)測或?qū)ふ夜收?，使設(shè)備始終處于操作員的監(jiān)控與可控狀態(tài)之中。操作員在控制室既不了解模擬儀表的工作情況，也不能對其進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，更不能預(yù)測故障，導(dǎo)致操作員對儀表處于“失控”狀態(tài)。(4)控制控制功能分散在各個智能儀器中所有的控制功能集中在控制站中(5)

16、互換性可選擇不同制造商提供的性價比最優(yōu)的現(xiàn)場設(shè)備儀表，將不同品牌的儀表互連，實現(xiàn)“即插即用”。盡管模擬儀表統(tǒng)一了信號標(biāo)準(zhǔn)，但大部分技術(shù)參數(shù)仍由制造廠自定，使不同品牌的儀表互換性差。20、 總線主/從設(shè)備答：1、總線主設(shè)備（Bus Master）可在總線上發(fā)起信息傳輸?shù)脑O(shè)備叫做“總線主設(shè)備”，又稱命令者。2、 總線從設(shè)備（Bus Slaver）不能在總線上主動發(fā)起通信、只能掛接在總線上、對總線信息進(jìn)行接收查詢的設(shè)備稱為總線從設(shè)備，也稱基本設(shè)備，又稱“響應(yīng)者”。特點：在總線上可能有多個主設(shè)備，這些主設(shè)備都可以主動發(fā)起信息傳輸。某一設(shè)備既可以是主設(shè)備，也可以是從設(shè)備，但不能同時既是主設(shè)備又是從設(shè)備。

17、21、總線中繼器、總線終端器、終端電阻（含上拉下拉電阻）、DP/PA耦合器答：22、Profibus-DP和Profibus-PA的傳輸介質(zhì)、傳輸速率、應(yīng)用領(lǐng)域。DP網(wǎng)絡(luò)中，一個總線段包含的站點數(shù)量，整個總線網(wǎng)絡(luò)包含的站點數(shù)量。答：Profibus-DP的RS-485傳輸：RS-485傳輸技術(shù)的基本特征通信介質(zhì):屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件。傳輸速率:9. 6kb/s一12Mb/s.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?線性總線，兩端配備有源的總線終端電阻。站點數(shù):每分段32個站(不帶中繼器)。可擴(kuò)展到126個站(帶中繼器)。插頭連接:9針D型插頭。Profibus-PA的IEC 61158-2傳輸技術(shù)：傳

18、輸介質(zhì):屏蔽/非屏蔽雙絞線傳輸速率: 31.25kbit/s網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?樹形、總線型或其組合結(jié)構(gòu)。站點數(shù): PA總線段上最多可連接32個站，總線段的兩端各有一個無源RC終端器最大的總線段長度主要取決于：供電設(shè)備、導(dǎo)線類型和所連接站的電流消耗。23、單工/雙工/全雙工，基帶傳輸/載帶傳輸/寬帶傳輸，同步傳輸/異步傳輸，曼徹斯特編碼/差分曼徹斯特編碼/NRZ編碼/ASK/PSK/FSK，報文交換方式，多路復(fù)用方式答：單工方式 信息只能沿一個方向傳輸，而不能沿相反方向傳輸。半雙工方式 信息可以沿著兩個方向傳輸，但在指定時刻，信息只能沿一個方向傳輸。全雙工方式 信息可以同時沿著兩個方向傳輸。 基帶傳輸方

19、波固有的頻帶稱為基帶，方波電信號稱為基帶信號，在信道上直接傳輸未經(jīng)調(diào)制的信號稱為基帶傳輸，其傳輸信道稱為基帶信道。載帶傳輸用基帶信號調(diào)制載波后，在信道上傳輸調(diào)制后的載波信號，這就是載波傳輸。寬帶傳輸寬帶傳輸是通過多路復(fù)用的方法把較寬的傳輸介質(zhì)的帶寬分割成幾個子信道來達(dá)到同時傳輸聲音、圖像、數(shù)據(jù)等多種信息的傳輸模式。同步傳輸1、在同步傳輸中，信息是以數(shù)據(jù)位為單位進(jìn)行傳輸?shù)摹?、通信系統(tǒng)中有專門用來使發(fā)送裝置和接收裝置保持同步的時鐘脈沖，使兩者以同一頻率連續(xù)工作，并且保持一定的相位關(guān)系。異步傳輸1、 在異步傳輸中，信息以字符為單位進(jìn)行傳輸。2、每個信息字符都具有自己的起始位0和停止位1。3、一個字

20、符中的各個位是同步的，但字符與字符之間的時間間隔是不確定的。ASK/PSK/FSK(P124) 1、振幅調(diào)制(ASK)振幅調(diào)制又稱幅移鍵控法(ASK)。在振幅調(diào)制中，頻率和相位都是常數(shù)，只有振幅是變量，它隨著數(shù)字信號的變化而改變。即用正弦波的振幅變化來表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)。通常同一載波頻率下的有振幅表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)I，無振幅表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)0,調(diào)幅技術(shù)實現(xiàn)起來簡單，但抗干擾性差。2、頻率調(diào)制(FSK) 頻率調(diào)制又稱頻移鍵控法(FSK),頻率調(diào)制是使載波信號的頻率隨數(shù)字信號的變化而變化。在此種調(diào)制方式中，振幅、相位為常量，頻率為變量，數(shù)字信號0和1分別用兩種不同頻率的波形表示。 頻率調(diào)制實現(xiàn)起來簡單，而且

21、杭雜音、抗失真和抗電平變化的能力較強(qiáng).既可用于同步傳輸，又可用于異步傳輸。因此，頻率調(diào)制在數(shù)據(jù)傳輸中得到了較廣泛的應(yīng)用，特別適合于低成本、低速率的數(shù)據(jù)傳輸，其缺點是帶寬利用率低。 3、相位調(diào)制(PSK) 相位調(diào)制又稱相移鍵控法(PSK)。利用數(shù)字信號來控制載波的相位使其隨著數(shù)字信號的改變而改變。在這種調(diào)制方式中，振幅、頻率為常量，相位為變量，信號0和1分別用不同相位的波形表示。 相位調(diào)制有兩種基本形式，即絕對調(diào)相與相對調(diào)相。在絕對調(diào)相中，數(shù)字信號0和1的載波信號表示相位不同，相位0表示數(shù)字0，相位二表示數(shù)字1;或者反之亦可0相對調(diào)相中，當(dāng)傳輸數(shù)字為1時，則相位相對于前一碼元產(chǎn)生相位移動，當(dāng)傳輸

22、數(shù)字為0時相位保持不變;反之亦可。為了提高速度，還有多相調(diào)制，如四相制中相位角有4種變化，分別表示00,01,10,11. 相位調(diào)制抗噪聲干擾和抗衰減較強(qiáng)，占用帶寬較窄，因而在實際應(yīng)用中，使用比較廣泛。其缺點是實現(xiàn)起來較為復(fù)雜。曼徹斯特編碼/差分曼徹斯特編碼/NRZ編碼（P126）規(guī)則優(yōu)點缺點非歸零編碼（NRZ）NRZ碼中，信號的電壓值或正或負(fù)，零電壓意味著沒有任何信號正在傳輸中。實現(xiàn)簡單，成本較低。當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)0或1時，難以分辨復(fù)位的起停點，會產(chǎn)生直流分量的累積，使信號失真。為保證收發(fā)雙方的同步，必須在發(fā)送NRZ碼的同時，用另一個信道同時傳送同步信號曼徹斯特編碼（Manchester）1、每比

23、特的周期T分為前T/2與后T/2兩部分；2、前T/2傳送該比特的反碼，后T/2傳送該比特的原碼。1、每個比特的中間有一次電平跳變，兩次電平跳變的時間間隔可以是T/2或T；2、利用電平跳變可以產(chǎn)生收發(fā)雙方的同步信號，因此曼徹斯特編碼信號又稱做“自含鐘編碼”信號，發(fā)送曼徹斯特編碼信號時無需另發(fā)同步信號。編碼效率低差分曼徹斯特編碼（Differential Manchester）1、每位的中間跳變只用于同步時鐘信號；2、0或1的取值判斷是用位的起始處有無跳變來表示的。若有跳變則為0，若無跳變則為1。1、每一位均用不同電平的兩個半位來表示，因而始終能保持直流的平衡；2、這種編碼也是一種自同步編碼。多路

24、復(fù)用技術(shù)（P127）1、由于通信線路的鋪設(shè)費很高，并且在一般情況下，傳輸介質(zhì)的傳輸容量都大于傳輸信號所需容量，可以在一條物理線路上建立多條通信信道的技術(shù)。2、多路復(fù)用的實質(zhì)是共享物理通信媒體，更加有效、合理地利用通信線路。3、常見的多路復(fù)用技術(shù)包括：頻分多路復(fù)用FDM、時分多路復(fù)用TDM等。數(shù)據(jù)交換方式（P128）數(shù)據(jù)交換方式優(yōu)點缺點線路交換線路交換方式是在需要通信的兩個節(jié)點之間事先建立起一條實際的物理連接，然后再在這條實際的物理連接上交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)交換完成之后再拆除物理連接。因此，線路交換方式將通信過程分為3個階段：即線路建立、數(shù)據(jù)通信和線路拆除階段。通信線路為通信雙方專用，傳輸數(shù)據(jù)時延小、

25、實時性強(qiáng)。雙方通信時按發(fā)送順序傳送數(shù)據(jù)，不存在失序問題。電路交換既適用于傳輸模擬信號，也適用于傳輸數(shù)字信號。電路交換的交換的交換設(shè)備（交換機(jī)等）及控制均較簡單。電路交換的平均連接建立時間對計算機(jī)通信來說嫌長。電路交換連接建立后，物理通路被通信雙方獨占，即使通信線路空閑，也不能供其他用戶使用，因而信道利用低。電路交換時，數(shù)據(jù)直達(dá)，不同類型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信，也難以在通信過程中進(jìn)行差錯控制。 報文交換報文交換方式不需要事先建立實際的物理連接，而是經(jīng)由中間節(jié)點的存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。因此，有時又將其稱為存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。報文交換方式交換的基本數(shù)據(jù)單位是一個完整的報文。這個報

26、文是由要發(fā)送的數(shù)據(jù)加上目的地址、源地址和控制信息所組成的。報文在傳輸之前并無確定的傳輸路徑，每當(dāng)報文傳到一個中間節(jié)點時，該節(jié)點就要根據(jù)目的地址來選擇下一個傳輸路徑，或者說下一個節(jié)點。報文交換不需預(yù)先建立專用通信線路，不存在連接建立時延，用戶可隨時發(fā)送報文。通信雙方也不是固定占有通信線路，而是在不同的時間占有物理通路，大大提高了通信線路的利用率；某條傳輸路徑發(fā)生故障時，可選擇另一條路徑傳輸數(shù)據(jù)，提高了傳輸?shù)目煽啃?；且一個報文可以同時發(fā)送到多個目的地址；允許建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級，使優(yōu)先級高的報文優(yōu)先轉(zhuǎn)換。 數(shù)據(jù)進(jìn)入交換結(jié)點后要經(jīng)歷存儲、轉(zhuǎn)發(fā)過程，存在轉(zhuǎn)發(fā)時延（包括接收報文、檢驗正確性、排隊、發(fā)送時

27、間等），因此報文交換的實時性差，不適合傳送實時或交互式業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)； 報文交換只適用于數(shù)字信號。分組交換報文分組交換方式交換的基本數(shù)據(jù)單位是一個報文分組。報文分組是一個完整的報文按順序分割開來的比較短的數(shù)據(jù)組。由于報文分組比報文短的多，傳輸時比較靈活。特別是當(dāng)傳輸出錯需要重發(fā)時，它只需重發(fā)出錯的報文分組，而不必像報文交換方式那樣重發(fā)整個報文。加速數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。因為分組是逐個傳輸，可以使后一個分組的存儲操作與前一個分組的轉(zhuǎn)發(fā)操作并行。減少出錯機(jī)率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。因為分組較短，其出錯機(jī)率必然減少，每次重發(fā)的數(shù)據(jù)量也就大大減少。 盡管分組交換比報文交換的傳輸時延少，但仍存在存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延，而且其結(jié)點

28、交換機(jī)必須具有更強(qiáng)的處理能力。分組交換與報文交換一樣，每個分組都要加上源、目的地址和分組編號等信息，降低了通信效率，增加了處理時間，使控制復(fù)雜，時延增加。 總之，若要傳送的數(shù)據(jù)量大，且其傳送時間遠(yuǎn)大于呼叫時間，則采用線路交換較為合適；當(dāng)端到端的通路有很多段的鏈路組成時，采用分組交換傳送數(shù)據(jù)較為合適。從提高整個網(wǎng)絡(luò)的信道利用率上看，報文交換和分組交換優(yōu)于線路交換，其中分組交換比報文交換的時延小，尤其適合于計算機(jī)之間的突發(fā)式數(shù)據(jù)通信。24、水平垂直奇偶校驗答：奇偶檢驗:奇偶檢驗是在傳遞字節(jié)后附加一位校驗位。該校驗位根據(jù)字節(jié)內(nèi)容取l或0。奇校驗時傳送字節(jié)與校驗位中“1”的數(shù)目為奇數(shù)。偶校驗時傳送字節(jié)

29、與校驗位中“1”的數(shù)目為偶數(shù)。接收端按同樣的校驗方式對收到的信息進(jìn)行校驗。如發(fā)送時規(guī)定為奇校驗時，若收到的字符及校驗位中“1”的數(shù)目為奇數(shù)，則認(rèn)為傳輸正確，否則，認(rèn)為傳輸錯誤。奇偶校驗碼在實際使用時可分為垂直奇偶校驗碼、水平奇偶校驗碼和水平垂直奇偶校驗碼等幾種垂直奇偶校驗碼：檢錯能力-可檢出某列水平奇偶校驗碼：發(fā)送時按列的次序進(jìn)行，因此能發(fā)現(xiàn)長度n（每列長度）的單個突發(fā)錯。水平垂直奇偶校驗碼：檢錯能力-Ø 可檢出某行、某列的所有奇數(shù)個錯；Ø 能發(fā)現(xiàn)大部分偶數(shù)個錯；Ø 可以糾正不能同時滿足行、列校驗關(guān)系的一位錯不能檢出某些互相補償?shù)呐紨?shù)個錯假定偶校驗25、HART/

30、CAN/FF總線的基本特性，包含osi模型哪些層次,各自的優(yōu)勢（P184、P200、P212）答：基本特性包含osi模型哪些層次HART在現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中工業(yè)過程控制的過渡性產(chǎn)品物理層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層CAN1. 多主方式工作2. 網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求。3. 非破壞性總線仲裁技術(shù)4. 報文濾波5.節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路6.短幀結(jié)構(gòu)7.CRC校驗及其他檢錯措施物理層數(shù)據(jù)鏈路層FF1、工作在生產(chǎn)現(xiàn)場，適應(yīng)本質(zhì)安全防爆的要求，通過傳輸數(shù)據(jù)的總線為現(xiàn)場設(shè)備提供工作電源。2、開放性、互操作性物理層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層(總

31、線訪問層與總線報文規(guī)范子層)用戶層26、 常用的數(shù)字濾波算法答：優(yōu)點缺點變化率限幅濾波法（閾值濾波法）1、在現(xiàn)場采樣中，大的隨機(jī)干擾或變送器可靠性欠佳會造成失真，引起輸入信號大幅度跳動，而導(dǎo)致計算機(jī)控制系統(tǒng)誤動作。此類干擾可使用變化率限幅濾波法去除。2、變化率限幅濾波法：將兩個相鄰的采樣值進(jìn)行比較，假如差值過大（超出可能變化范圍），則認(rèn)為后一次采樣是虛假的，仍將上一次采樣值送往計算機(jī)，即能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾無法抑制周期性干擾，平滑度差。中位值濾波法計算機(jī)連續(xù)采樣N次（N為奇數(shù)），把N次采樣值按大小排列，取中間值為本次有效值。有效克服因偶然因素引起的波動干擾，對溫度、液位等變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果對流量、速度等快速變化的