工业控制网络复习 打印版ppt课件.ppt

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1、复 习,第一章,信息网络和控制网络的特点、区别控制系统发展的历程（各种控制系统出现先后顺序）控制网络的确定性、可重复性，还有主要任务是什么？IEC61158介绍的8中协议类型 Type1-Type8分别是哪些？重点掌握 Type1、2、3。现场总线的开放性是什么意思？现场总线有哪些优点？,第二章,总线协议的定义？总线操作的基本内容：总线上命令者与响应者之间的连接、数据传送、脱开的操作序列总线寻址三种方式：物理寻址、逻辑寻址、广播寻址总线仲裁的概念是什么？通信系统的组成及图示。通信方式按照信息的传输方向分为：单工、半双工、全双工。,第二章,通信系统的传输模式：基带传输、载波传输、宽带传输、异步转

2、移模式ATM。基带传输中二进制表示方法，要求能区分单极性、双极性、归零码、非归零码。载带传输的数据表示方法：调幅、调频、调相，可以从图中区分这三种数据方式通信网络的拓扑结构类型：树型、星型、总线型、环型（每种类型的结构形式、优缺点）,第二章,网络传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、无线与卫星通信；最便宜是？抗干扰能力最强是？介质访问控制方式：CSMA/CD（中文名），先侦听后发送，是随机的介质访问控制方式，能够描述工作过程；可控的介质访问控制方式：令牌访问控制方式。奇偶校验的格式，按照给出位/数字，写出就校验位,第二章,现场控制网络的实时性是什么意思？网络传输技术三种：广播、点对点、一对多。重点

3、掌握网络互联：基本概念，网络互联设备（中继器、网桥、路由器、网关）及对应的不同层次。OSI参考模型的7层参考模型（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层），每一层的功能是什么！,第二章,TCP/IP参考模型分：互联网层、传输层、应用层，与OSI的层次对应；互联网层功能及协议为IP协议，传输层的协议时TCP和UDP协议，TCP（可靠）和UDP（不可靠）的区别。,第三章,串行通信标准有：RS-232和RS-485RS-232 驱动器输出电平范围和接收器输入点范围RS-232采用单端线路驱动器与接收器RS-485采用平衡发送和差分接收，采用半双工通信方式，一个网段最多允许并联32

4、台驱动器和32台接收器RS-232和RS-485的区别,第三章,RS-485的通信控制图，能按照TX1，EN1，RX1的状态，画出RS-485总线上的电平VAB序列RS-485网络需要200mv电压偏置，保证所有节点接收总线上的逻辑电平一致，偏置电阻阻值有网络节点数决定。RS-485网络需要终端匹配，如果是RS-422需在总线电缆远端加100欧，RS-485网络电缆的开始和末端接120欧。终端匹配电阻可以防止信号在端口形成反射，对网络造成干扰。RS-485网络的干扰主要有：共模干扰、差模干扰两大类。,第四章,CAN的发展历程重要时刻：1983年成立，1987年第一片控制器芯片推出，1993年I

5、SO11898标准出版（标准格式帧），1995年ISO11898修订版出版（扩展格式帧）CAN的全称：Control Area NetworkCAN是由德国博世公司推出解决汽车内部测量监控信息通信的总线,第四章,CAN 的技术特点：多主或对等网络，节点没有主从之分；废除传统的站地址编码，对通信数据进行编码；采用短帧结构，传输时间短；具有多种检错措施；网络速度可达1Mbps，总线长度可达10km；采用非破坏性逐位仲裁机制来解决总线访问冲突重点掌握CAN节点分层结构：物理层、数据链路层。物理层的功能：位编码、解码，位定时，同步；数据链路层两个子层LLC子层和MAC子层，各层的主要功能,第四章,CA

6、N总线报文标识符为报文定义了静态优先权，报文标识符值越小，优先权越高CAN标准格式帧的报文标识符为11位，扩展格式帧的报文标识符为29位理解：远程数据请求的过程能够掌握非破坏性逐位仲裁的过程CAN总线上两种电平：显性电平（逻辑0），隐性电平（逻辑1），两者叠加为显性电平,第四章,CAN2.0A规范中规定了四种帧类型：数据帧、远程帧、错误帧、超载帧；数据帧的7个位场组成，位场中的含义以及逻辑电平表示；远程帧和数据帧的区别在 哪里；错误帧、超载帧的位场格式重点掌握数据帧的7个位场，每个位场的含义及特殊电平（隐性位还是显性位）错误帧：错误标志和错误界定符组成，错误标志有2种形式:激活错误标志，认可错

7、误标志，各有什么电平构成,第四章,超载帧的作用是什么？数据帧和远程帧与其前面的帧由“帧间空间”分隔开；超载帧和错误帧前面没有帧间空间，帧间空间至少包括3个“隐性”位的间歇场。CAN总线的5种错误：位错误，位填充错误，CRC错误，形式错误，应答错误。能够区分上述不同的错误,第四章,CAN节点可处于：错误激活，错误认可，总线脱离三种状态之一，三种状态可以互相转换CAN的位定时和位速率关系（互为倒数），给出位时间，能算出位速率正常位时间4部分组成：同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2。位的采样时间点位于相位缓冲段1结束时刻,第四章,位定时的硬同步和重同步，能够在时序图上区分开来，并且能够比较总

8、线位流的位时间和节点位时间的长短，得到相位差，进而决定如何修改节点内部的位时间（延长相位缓冲段1还是缩短相位缓冲段2）数据帧与CAN中断速率：会计算标准格式数据帧的位数（44-108bit），数据帧之间至少存在3bit的间歇场，两个标准格式数据帧之间的时间间隔是47（44+3）位时间，这就是中断间隔时间，其倒数就是中断速率。能按照给定的位速率，计算CAN的中断时间（速率）,第四章,CAN节点的独立控制器SJA1000支持BasicCan模式和PeliCan模式，位速率最高1Mbps，最高时钟频率24MHzSJA1000由：接口管理逻辑、发送缓冲器、接收缓冲器、接受过滤器、位流处理器、位定时逻辑

9、和错误管理逻辑 7个模块构成。SJA1000工作是有复位模式和正常运行模式。复位模式用于初始化，正常运行模式 用于数据的传递（发送和接收）,第四章,掌握控制寄存器CR 第0位的用途，当此位有1-0的跳变，芯片从复位状态转到正常运行状态掌握发送寄存器和接收寄存器的2个字节描述符放置的内容：11位标识符+1位RTR+4位DLC掌握接受码寄存器（ACR）和接受屏蔽寄存器（AMR）设置，参考ppt上思考题,第四章,总线定时寄存器0和总线定时寄存器1（BTR0和BTR1）设置系统时钟周期Tscl的设置，位时间设置，位速率参考思考题ppt，P179,第五章,ControlNet是美国罗克韦尔公司推出的网络

10、速度：5Mbps（最大）物理层介质：RG6同轴电缆、光纤重点：隐性令牌传递机制的原理，参考PPT P15ControlNet的mac 帧的协议数据单元组成：6个位场，和Can的数据帧比较，有什么区别？,第五章,基金会现场总线FF和现场总线基金会FF基金会现场总线FF分为低速总线H1和高速总线HSE，低速总线的速率是31.25Kbps，高速总线HSE的速率高达100Mbps。基金会现场总线系统是为了适应自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的。,第五章,LonWorks(局部操作网络，Local Operating Network)总线由美国Echelon公司推出，

11、并由它与Motorola公司和Toshiba公司共同倡导，于1990年正式公布。LonWorks的核心技术是LonTalk协议和Neuronchip神经元芯片。LonWorks采用了OSI/ISO7层参考模型，支持多种通信介质，最高通信速率1.5Mpbs。,第五章,PROFIBUS是德国于20世纪90年代初制定的国家工业现场总线协议标准PROFIBUS由3个兼容部分组成，即PROFIBUS- DP、PROFIBUS-PA和 PROFIBUS-FMS。Profibus-DP和Profibus-PA用在设备控制层， PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构的实时多主网络。,第五章,以太网的优势以太网要用在工业过程控制要解决的问题还要看一下第五章后面的思考题,