工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用考核試卷

工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)考生對(duì)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的理解和應(yīng)用能力，包括對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線基本概念、通信協(xié)議、系統(tǒng)配置及故障排除等方面的掌握程度。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)中，最常用的物理層協(xié)議是：（）

A.CAN總線

B.Profibus

C.DeviceNet

D.EtherCAT

2.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的基本組成要素？（）

A.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

B.硬件設(shè)備

C.軟件協(xié)議

D.機(jī)器人本體

3.在CAN總線中，N線的作用是：（）

A.電源線

B.接地線

C.紅色通信線

D.藍(lán)色通信線

4.ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)的通信速率最高可達(dá)：（）

A.12Mbit/s

B.32Mbit/s

C.64Mbit/s

D.100Mbit/s

5.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)？（）

A.系統(tǒng)可靠性高

B.系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好

C.系統(tǒng)安裝復(fù)雜

D.系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)

6.DeviceNet總線標(biāo)準(zhǔn)由哪個(gè)組織制定？（）

A.IEC

B.EIA

C.ISO

D.ANSI

7.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？（）

A.星型

B.環(huán)型

C.總線型

D.樹型

8.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，PLC的通信速率通常為：（）

A.12Mbit/s

B.32Mbit/s

C.64Mbit/s

D.100Mbit/s

9.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域？（）

A.工業(yè)自動(dòng)化

B.交通運(yùn)輸

C.醫(yī)療設(shè)備

D.家用電器

10.CAN總線的傳輸介質(zhì)通常采用：（）

A.雙絞線

B.同軸電纜

C.光纖

D.無(wú)線傳輸

11.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)設(shè)備不是終端設(shè)備？（）

A.PLC

B.傳感器

C.執(zhí)行器

D.人機(jī)界面

12.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)？（）

A.通信協(xié)議

B.硬件接口

C.軟件編程

D.電力電子

13.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋?？（?/p>

A.同步傳輸

B.異步傳輸

C.半同步傳輸

D.全同步傳輸

14.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的通信介質(zhì)？（）

A.雙絞線

B.同軸電纜

C.光纖

D.電磁波

15.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是通信協(xié)議的層次？（）

A.物理層

B.數(shù)據(jù)鏈路層

C.網(wǎng)絡(luò)層

D.應(yīng)用層

16.在CAN總線中，以下哪個(gè)不是幀類型？（）

A.數(shù)據(jù)幀

B.磁盤幀

C.錯(cuò)誤幀

D.幀同步幀

17.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)？（）

A.可靠性高

B.容錯(cuò)性強(qiáng)

C.易于維護(hù)

D.成本低

18.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是通信速率？（）

A.12Mbit/s

B.32Mbit/s

C.64Mbit/s

D.256Mbit/s

19.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)？（）

A.提高系統(tǒng)性能

B.降低系統(tǒng)成本

C.增加系統(tǒng)復(fù)雜性

D.提高系統(tǒng)可擴(kuò)展性

20.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是通信協(xié)議的層次？（）

A.物理層

B.數(shù)據(jù)鏈路層

C.網(wǎng)絡(luò)層

D.表示層

21.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域？（）

A.制造業(yè)

B.交通運(yùn)輸

C.醫(yī)療設(shè)備

D.通信設(shè)備

22.在CAN總線中，以下哪個(gè)不是節(jié)點(diǎn)？（）

A.PLC

B.傳感器

C.執(zhí)行器

D.人機(jī)界面

23.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)？（）

A.通信協(xié)議

B.硬件接口

C.軟件編程

D.電磁兼容性

24.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋?？（?/p>

A.同步傳輸

B.異步傳輸

C.半同步傳輸

D.全異步傳輸

25.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的通信介質(zhì)？（）

A.雙絞線

B.同軸電纜

C.光纖

D.電力線

26.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是通信協(xié)議的層次？（）

A.物理層

B.數(shù)據(jù)鏈路層

C.網(wǎng)絡(luò)層

D.安全層

27.在CAN總線中，以下哪個(gè)不是幀類型？（）

A.數(shù)據(jù)幀

B.文件幀

C.錯(cuò)誤幀

D.幀同步幀

28.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)？（）

A.可靠性高

B.容錯(cuò)性強(qiáng)

C.易于維護(hù)

D.成本高

29.在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，以下哪個(gè)不是通信速率？（）

A.12Mbit/s

B.32Mbit/s

C.64Mbit/s

D.1Gbit/s

30.以下哪個(gè)不是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)？（）

A.提高系統(tǒng)性能

B.降低系統(tǒng)成本

C.增加系統(tǒng)復(fù)雜性

D.提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的通信協(xié)議層次？（）

A.物理層

B.數(shù)據(jù)鏈路層

C.網(wǎng)絡(luò)層

D.應(yīng)用層

E.表示層

2.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型？（）

A.星型

B.環(huán)型

C.總線型

D.網(wǎng)狀型

E.樹型

3.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域？（）

A.工業(yè)自動(dòng)化

B.交通運(yùn)輸

C.醫(yī)療設(shè)備

D.家用電器

E.金融系統(tǒng)

4.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)？（）

A.系統(tǒng)可靠性高

B.系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好

C.系統(tǒng)安裝復(fù)雜

D.系統(tǒng)成本降低

E.系統(tǒng)維護(hù)方便

5.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的終端設(shè)備？（）

A.PLC

B.傳感器

C.執(zhí)行器

D.人機(jī)界面

E.網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

6.以下哪些是CAN總線協(xié)議的特點(diǎn)？（）

A.高效的數(shù)據(jù)傳輸

B.高度的容錯(cuò)能力

C.簡(jiǎn)單的物理層設(shè)計(jì)

D.適用于實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用

E.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

7.以下哪些是ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)？（）

A.高速數(shù)據(jù)傳輸

B.廣泛的工業(yè)應(yīng)用

C.適合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

D.高度的實(shí)時(shí)性

E.網(wǎng)絡(luò)配置靈活

8.以下哪些是DeviceNet總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)？（）

A.簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

B.低成本

C.高可靠性

D.容錯(cuò)能力強(qiáng)

E.適用于多種工業(yè)環(huán)境

9.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)通信介質(zhì)的選擇因素？（）

A.通信速率

B.傳輸距離

C.抗干擾能力

D.成本

E.環(huán)境適應(yīng)性

10.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)故障排除的步驟？（）

A.故障定位

B.故障診斷

C.故障修復(fù)

D.故障分析

E.故障預(yù)防

11.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則？（）

A.系統(tǒng)可靠性

B.系統(tǒng)實(shí)時(shí)性

C.系統(tǒng)可擴(kuò)展性

D.系統(tǒng)維護(hù)性

E.系統(tǒng)成本

12.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)？（）

A.IEC61158

B.IEC62026

C.ISO/OSI七層模型

D.IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)

E.ANSI/ISA-95標(biāo)準(zhǔn)

13.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備？（）

A.網(wǎng)橋

B.網(wǎng)關(guān)

C.轉(zhuǎn)換器

D.網(wǎng)絡(luò)接口卡

E.傳感器

14.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸類型？（）

A.同步傳輸

B.異步傳輸

C.半同步傳輸

D.全同步傳輸

E.管道傳輸

15.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的通信介質(zhì)類型？（）

A.雙絞線

B.同軸電纜

C.光纖

D.無(wú)線傳輸

E.紅外傳輸

16.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的物理層協(xié)議？（）

A.RS-485

B.CAN總線

C.Profibus

D.DeviceNet

E.EtherCAT

17.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議？（）

A.TCP/IP

B.UDP

C.IEC61158-2

D.IEC61158-3

E.IEC61158-4

18.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議？（）

A.HDLC

B.PPP

C.CANopen

D.Modbus

E.EtherCAT

19.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的應(yīng)用層協(xié)議？（）

A.OPC

B.FFHSE

C.EDDL

D.Modbus

E.CANopen

20.以下哪些是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的安全措施？（）

A.數(shù)據(jù)加密

B.訪問控制

C.故障檢測(cè)

D.故障隔離

E.系統(tǒng)監(jiān)控

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的核心是______。

2.CAN總線是一種______總線，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。

3.Profibus是一種______總線，支持多種通信速率。

4.DeviceNet總線結(jié)合了______和______的優(yōu)點(diǎn)。

5.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的物理層負(fù)責(zé)______。

6.數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)______。

7.網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)______。

8.應(yīng)用層負(fù)責(zé)______。

9.CAN總線的數(shù)據(jù)幀包含______、______和______三個(gè)部分。

10.ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)的通信速率最高可達(dá)______。

11.DeviceNet總線的通信速率通常為______。

12.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有______、______和______。

13.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的通信介質(zhì)主要有______、______和______。

14.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的故障排除首先應(yīng)進(jìn)行______。

15.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的故障診斷可以通過______和______來(lái)實(shí)現(xiàn)。

16.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性主要取決于______。

17.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的可靠性主要取決于______。

18.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的可擴(kuò)展性主要取決于______。

19.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的維護(hù)性主要取決于______。

20.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸類型主要有______和______。

21.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的通信介質(zhì)類型主要有______、______和______。

22.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的物理層協(xié)議主要有______、______和______。

23.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議主要有______、______和______。

24.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要有______、______和______。

25.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的應(yīng)用層協(xié)議主要有______、______和______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)只適用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。（）

2.CAN總線是一種總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的通信協(xié)議。（）

3.ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)不支持高速數(shù)據(jù)傳輸。（）

4.DeviceNet總線是一種混合型現(xiàn)場(chǎng)總線。（）

5.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的物理層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的封裝和解封裝。（）

6.數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。（）

7.網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的路由和交換。（）

8.應(yīng)用層負(fù)責(zé)為用戶提供服務(wù)和應(yīng)用程序接口。（）

9.CAN總線的數(shù)據(jù)幀包含控制域、數(shù)據(jù)域和校驗(yàn)域。（）

10.ProfibusDP網(wǎng)絡(luò)的通信速率最高可達(dá)12Mbit/s。（）

11.DeviceNet總線的通信速率通常為500kbit/s。（）

12.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只有星型和總線型。（）

13.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的通信介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。（）

14.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的故障排除可以通過網(wǎng)絡(luò)診斷工具來(lái)完成。（）

15.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性主要取決于通信協(xié)議的復(fù)雜度。（）

16.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的可靠性主要取決于物理層的設(shè)計(jì)。（）

17.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的可擴(kuò)展性主要取決于硬件設(shè)備的選擇。（）

18.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的維護(hù)性主要取決于軟件的易用性。（）

19.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸類型主要有同步傳輸和異步傳輸。（）

20.現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的應(yīng)用層協(xié)議主要有OPC、FFHSE和EDDL。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的定義及其在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值。

2.分析現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中CAN總線、Profibus和DeviceNet三種協(xié)議的主要特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。

3.闡述現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用，并說(shuō)明其對(duì)提高機(jī)器人系統(tǒng)性能的意義。

4.論述現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的故障排除方法和步驟。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某工廠采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行自動(dòng)化改造，現(xiàn)有以下設(shè)備：PLC、傳感器、執(zhí)行器、人機(jī)界面以及工業(yè)機(jī)器人。請(qǐng)根據(jù)以下要求設(shè)計(jì)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的方案：

（1）確定現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

（2）選擇合適的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議；

（3）列出所需的硬件設(shè)備；

（4）說(shuō)明系統(tǒng)配置和通信參數(shù)的設(shè)置。

2.案例題：

某工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)采用CAN總線技術(shù)，出現(xiàn)以下問題：

（1）機(jī)器人無(wú)法接收傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)；

（2）執(zhí)行器響應(yīng)延遲增加；

（3）系統(tǒng)出現(xiàn)通訊錯(cuò)誤。

請(qǐng)根據(jù)以上情況，分析可能的原因并提出相應(yīng)的解決措施。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.D

3.A

4.B

5.C

6.A

7.E

8.D

9.D

10.A

11.E

12.D

13.D

14.E

15.E

16.B

17.D

18.D

19.C

20.D

21.E

22.E

23.D

24.C

25.B

二、多選題

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D,E

3.A,B,C,D

4.A,B,D,E

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D,E

8.A,B,C,D

9.A,B,C,D

10.A,B,C,D

11.A,B,C,D

12.A,B,C,D

13.A,B,C,D

14.A,B,C,D

15.A,B,C,D

16.A,B,C,D

17.A,B,C,D

18.A,B,C,D

19.A,B,C,D

20.A,B,C,D

三、填空題

1.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

2.總線型

3.高速數(shù)據(jù)傳輸

4.CAN總線，DeviceNet

5.物理層

6.數(shù)據(jù)鏈路層

7.網(wǎng)絡(luò)層

8.應(yīng)用層

9.控制域，數(shù)據(jù)域，校驗(yàn)域

10.12Mbit/s

11.500kbit/s

12.星型，環(huán)型，總線型

13.雙絞線，同軸電纜，光纖

14.故障定位

15.故障診斷，故障分析

16.通信協(xié)議

17.物理層設(shè)計(jì)

18.硬件設(shè)備選擇

19.軟件易用性

20.同步傳輸，異步傳輸

21.雙絞線，同軸電纜，光纖

22.RS-485，CAN總線，Profibus

23.TCP/IP，UDP，IEC61158-2

24.HDLC，PPP，C