Grundlagen und Feldbusse (Block 2)

Question 1

Stellen Sie das Schichtenmodell des Profibus dar!

Answer 1

zweite Säule für Management.
sonst ähnlich wie ISO/OSI aufgebaut.
Schicht 6,5,4,3 nicht definiert

Question 2

Welche Buszugriffsmethode verwendet der Profibus?

Answer 2

hybride Zugriffsmethode.
aktive Teilnehmer(SPS,PC): Token Ring.
niedrige ID zu hoher ID
passive Teilnehmer(billig, einfache): Bus

passive Teilnehmer senden nur nach Aufforderung

Question 3

Wie ist ein Nachrichtenzyklus aufgebaut?

Profibus

Answer 3

Aufruf-Telegram (Request- oder Send/Request-Frame) von aktiven Teilnehmern.

Quittung/Antwort Telegramm (ACK- oder Response-Frame) von passiv und aktiv.

Question 4

Wann darf ein Profibus-Teilnehmer niedrigpriore Nachrichtenzyklen abwickeln?

Answer 4

Wenn die tatsächliche Token-Umlaufzeit kleiner ist als die Soll-Umlaufzeit
Trr < Ttr

Question 5

Was ist der Unterschied zwischen azyklischem und zyklischem Send/Request-Betrieb?

Answer 5

Azyklisch: sporadisch einzelne Nachrichtenzyklen (nicht periodisch)

Zyklisch: Polling: vorgegebene Reihenfolge abfragen

Question 6

Welche Telegrammzeichen verwendet Profibus?

Answer 6

UART mit festen Parametern (8Bit Daten).
Bitrate einstellbar

ein Startbit.
acht Daten.
ein Paritätsbit (gerade).
ein Stopbitt

=11Bit pro Character

Question 7

Welche Telegrammformate des Profibus kennen Sie?

Answer 7

Formate mit fester Informationsfeldlänge ohne Datenfeld.

Formate mit fester Informationsfeldlänge mit Datenfeld.

Formate mit variabler Informationslänge (Länge muss angegeben werden).

Token Telegramm

Question 8

Welche Dienste stellt die FDL-User-FDL-Schnittstelle zur Verfügung? (4)
FDL = Fieldbus Data Link

Answer 8

SDA: Send data with acknowledge

SDN: Send data with no acknowledge

SRD: Send and Request data with reply

CSRD: Cyclic Send and Request data with reply

Question 9

Was ist ein Dienst-Primitive?

Answer 9

dienen der Anforderung von Diensten, nach Vollendung eines Dienstes, oder bei unerwartetem Ereignis

Question 10

Welche Dienst-Primitiven werden beim SDA-Dienst in welcher Reihenfolge verwendet

Answer 10

FDL_DATA_ACK.request (aktive).
FDL_DATA_ACK.indication (aktive & passive)
FDL_DATA_ACK.confirm (aktive).

Question 11

Welche Dienste werden an der FMA1/2-User-FMA1/2 Schnittstelle zur Verfügung gestellt?

Answer 11

Reset (mandatory).
Set Value.
Read Value.
Event (mandatory).
Ident,
LSAP-Status.
Live-List.
SAP Active.
SAP Deactivate.

Question 12

Welche Dienste kann das Management der Schichten FMA 1/2 benutzen?

Answer 12

Reset der Schichten 1 und 2.
Lesen (Parameter)
Schreiben.
Events.

Question 13

Welche Funktion hat LLI?

Answer 13

Lower Layer Interface.
Adaption zwischen FDL und FMS/FMA7.
FMS (Fieldbus Message Specification).
Instanz der Anwendungsschicht.

Abb. der FMS- und FMA7-Services auf die FDL Services.
Flusskontrolle.
Verbindungsüberwachung.
Aufbau und Abbau der Verbindung.

Kommunikation mit Schicht 2

Question 14

Was kann sich hinter dem Begriff “Anwendungsprozess” verbergen?

Answer 14

SPS Programm oder Mensch vor Bedienfeld

Quelle und Senke von Daten

Question 15

Was ist der Unterschied zwischen Profibus FMS und Profibus DP?

Answer 15

Bei DP werden Schichten 3-7 nicht ausgeprägt. Auch Schicht 7 entfällt, um Geschwindigkeit zu erhöhen.

FMS hat Profile (z.B. Krankenhausbett, oder elektr. Antrieb.

Question 16

Welche DP-Master Klassen gibt es?

Answer 16

DP-Master 1:
SPS, zentrale Steuerung, Bedienelement mit Steuerung, am besten nur ein Master.

DP-Master 2:
kann abgeschaltet werden, Testen u. Monitoring, Konfiguration des DP-Systems z.B. Programmiergerät

Question 17

Welche Haupt-Zustände hat ein Profibus DP System? (3)

Answer 17

Stop, Clear, Operate

Stop: kein Datenverkehr zwischen dem DPM1 und DP-Slave.

Clear: DPM1 liest Eingangsinformationen der DP-Slaves, Ausgänge in sicherem Zustand.

Operate: DPM1 in Datentransferphase, zyklisch Daten am Eingang von DP-Slaves lesen, Ausgangsdaten an Slaves senden, Daten in beide Richtungen, Normalzustand

Question 18

Was ist Sync und Freeze?

Answer 18

Sync: Ausgänge bleiben unverändert.

Freeze: Zustände der Eingänge werden auf momentanen Wert eingefroren.

Question 19

Welche Verbesserungen haben DP-V1 und DP-V2 gebracht?

Answer 19

DP-V1: azyklische Kommunikation.

DP-V2: Slave-Quer-Verkehrt (Publish/Subscribe).
DP-V2: isochroner Modus: Regler besser einstellbar (auch bei Profinet)

Question 20

Welche Topologie hat der Interbus-S?

Answer 20

Busklemmen.
immer hin und Rückleitung -> Ring.
ein großes Telegramm an alle.
wenig Overhead.

Question 21

Welches Zugriffsverfahren hat der Interbus-S? Welche Datenrate hat er derzeit?

Answer 21

Master-Slave Verfahren.

500kBit/s

Question 22

Wie viele Geräte können maximal angeschlossen werden?

Interbus-S

Answer 22

512 Geräte in neuer Spezifikation

Question 23

Wie funktioniert das Summenrahmen Protokoll?

Answer 23

Daten “drehen”

Question 24

Wie werden neben den Prozessdaten Parameterdaten übertragen?

Interbus-S

Answer 24

Jedes Gerät hat 16 Bit Zeitschlitz, der genutzt werden kann oder nicht

Question 25

Wie funktioniert CSMA/CD+CR

Answer 25

Collision Detection + Collision Reduction Bitwise Arbitration wie bei CAN. Wird zum Empfänger, wenn andere Nachricht eine höhere Priorität besitzt

Question 26

Was identifiziert der Identifier? | CAN

Answer 26

Daten werden identifiziert. CAN 2.0A (11 Bit). CAN 2.0B (29 BIt).

Question 27

Welche Protokolle höherer Schichten beim CAN kennen Sie?

Answer 27

``` CAL - CAN Aplication Layer DBT: dynamic Identifier zur Laufzeit verteilen. LMT: Konfiguration und Parametrierung. NMT: Network Management (Überwachung). CMS. CAN Message Specification ```

Question 28

Was steht im Objektverzeichnis eines CANopen Gerätes?

Answer 28

CANopen in anderen Protokollen genutzt. Objektverzeichnis: Datentyp, Kommunikationsprofile, Geräteptofile jeder kann zugreifen.

Question 29

Was ist der Unterschied zwischen einem SDO und einem PDO?

Answer 29

SDO: Service Data Object, langsam. (sporadisch) PDO: Process Date Object, schnell, regelmäßig

Question 30

Was sind Geräteprofile in CANopen?

Answer 30

definieren die Schnittstelle zum Anwendungsprogramm des Gerätes in Form von Prozessdaten und Konfigurationsparametern. in Objektverzeichnis einsehbar. z.B. hydraulische Antriebe, Neigungssensoren, RFID-Geräte, Patientenbett, ...

Question 31

Sercos | Für welche Anwendung wurde SERCOS entwickelt?

Answer 31

elektrische Antriebe | Glasfaser, da viele elektr. Interferenzen / Störsignale

Question 32

SERCOS | Wie ist die Topologie von SERCOS?

Answer 32

Token Ring | auch mehrere RInge möglich an einer numerischen Steuerung

Question 33

SERCOS | WIe wird sichergestellt, dass zu einem Zeitpunkt immer nur einer sendet?

Answer 33

Master-Slave Verfahren 1. Sync Telegramm an alle. 2. dann Datentelegramm an Master durchreichen(Slave muss wissen, wo seine Daten sind). 3. dann Master-Daten Telegramm an alle (alle Achsen erhalten gleichzeitig Sollwerte). TDMA: Zeitschlitzverfahren

Question 34

AS-i | Aus welchen Komponenten besteht eine typische AS-i-Konfiguration?

Answer 34

Master-Slave auf Stern, Bus, Baum Aktor-Sensor-Interface Steuergerät, Aktor, Sensor, Bus(Zweidrahtleitung), Netzteil.

Question 35

AS-i | Welche physikalische Topologie ist beim AS-i nicht zugelassen?

Answer 35

Ring nicht erlaubt

Question 36

AS-i | Wie werden Informationen auf die Versorgungsspannung aufmoduliert?

Answer 36

Netzteil mit 30V. darauf werden Daten moduliert. Alternierende Puls Modulation Modulieren durch Induktivität

Question 37

Welches Zugriffsverfahren wird beim AS-i verwendet?

Answer 37

Master-Slave Zugriffsverfahren mit zyklischen Polling

Question 38

AS-i | Wie viele Informationsbits stehen im Masteraufruf und in der Slaveantwort zur Verfügung?

Answer 38

4 Informationsbits im Masteraufruf (I0,I1,I2,I3). 4 Informationsbits in Slaveantowrt (I0,I1,I2,I3). S->M 4 Bit M->S 5 Bit I4 nur für Parameter-Daten(Änderung Slave Adresse).

Question 39

AS-i | Welche Datenfelder und Listen verwaltet der Master?

Answer 39

Liste der erkannten Slaves. Liste der aktiven Slaves. Liste der projektierten Slaves. Aktiviert, wenn projektiert und erkannt.

Question 40

Wie groß ist die maximale Ausdehnung für das AS-i Netz?

Answer 40

100 m + 2x100m (Repeater) = max. 300m

Question 41

AS-i | WIe wurde in Spezifikation 2.1 erreicht, dass der Adressraum verdoppelt wurde?

Answer 41

im Mastertelegramm Datenbit I3 als sogenanntes Select-Bit SEL verwendet. -> Adressbit um eine Stelle erweitert A (SEL=0) und B Slaves.

Question 42

AS-i | Wie werden Analogwerte übertragen?

Answer 42

Analogwerte mit 16 Bit. pro Telegramm maximal 4 Bit. 4 Telegramme senden

Question 43

IO-Link | Warum ist der Begriff "Feldbus" bei IO-Link streng genommen falsch?

Answer 43

Punkt-zu-Punkt Verbindung

Question 44

IO-Link | Wie kann die Funktion von Pin 2 konfiguriert werden?

Answer 44

Analoge Werte können übertragen werden

Question 45

IO-Link | Wie funktioniert der Verbindungsaufbau mit unbekannten Devices?

Answer 45

Hohe Übertragungsrate auf Pin 4. - > immer mehr reduzieren. - > iregedwann sind Sender und Emfpänger gleich schnell -> fertig.

Question 46

IO-Link | Welche Frame-Typen gibt es und wie unterscheiden sie sich?

Answer 46

Frame Typ 0, 1, 2