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时间:2020-07-31
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1、关于现场总线的论文目前,较为流行的现场总线有FF、LonWorks、Profibus、WorldFIP、CAN、HART(过渡协议)等,这些现场总线和过渡协议在我国(主要是北京)都有了代表处或挂靠单位,并且大多数都有不同程度的开发和应用。其中FF和HART列入"九五"攻关项目,参加现场总线智能仪表的研究开发单位主要有:西安仪表集团、上海工业自动化仪表研究所、重庆工业自动化仪表研究所、上海自动化仪表股份公司、重庆川仪集团、北京华控技术公司等,专门攻克HART协议和FF协议通信软硬件技术难关。 1.开发的产品主要有: 1)HART变送器(包括智能温度
2、变送器、智能压力变送器、智能流量变送器); 2)HART智能电动执行机构; 3)HART网桥; 4)现场设备管理系统软件; 5)FF现场总线和CAN总线园卡、接口等 HART的攻关任务已基本完成,今年就可验收。FF的攻关明年上半年可完成并验收。 目前,较流行的现场总线中,FF、Profibus、LonWorks、CANHART协议书籍报刊上介绍的比较多,其中HART和LonWorks在我国开发和应用较多。下面只简单介绍一下WorldFIP的情况。 2.WorldFIP:WorldFIP现场总线不论高速还是低速,只有一套通信协议,可以不
3、需要任何网桥或网关,低速与高速的衔接只用软件完成。 WorldFIP组织认为,它的生产者/使用者(Producer/Consumer)模式和总线仲裁器(BUSAr-biter)的调度方式特别适合工业过程控制的现场总线系统。它的很多优点都与此有关。FF与IEC标准草案都采用了这种通信模式,只是名称不同。FF称为发布方/接收方(Publi-sher/Subscriber)与链接调度器(LAS),实际方式与WorldFIP基本一致。这也说明了为什么WorldFIP支持IEC标准,因为他们向IEC靠拢在技术上是比较容易的。 目前,WorldFIP的应用领
4、域为:输电、铁路运输、地铁、化工、空间技术、汽车制造等。1998年5月,WorldFIP组织在中国建立了技术推广中心,并把注意力放在中国的能源和铁路两个将大力发展的领域。现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统,是应用于各种计算机控制领域的工业总线,因现场总线潜在着巨大的商机,世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域,由于现场总线技术的不断创新,过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(FieldbusControlSystem)系统,已被称为第五代过程控制系
5、统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号,在3C(Computer计算机、Control控制、Commcenication通信)技术的基础上,大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用,许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争,仍未形成一个统一的标准,目前,在现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。现场总线控制系统是从八十年代中期发展起来的。经历了十几年的时间,现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、机械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域
6、。现场总线控制技术由于其巨大的技术优势,被认为是工业控制发展的必然趋势,将逐步取代传统的PLC点对点接线的控制方法。1、现场总线控制系统的结构国际电工协会(IEC)的SP50委员会对现场总线有以下三点要求:同一数据链路上过程控制单元(PCU)、PLC等与数字1/O设备互连;现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数据存取;通信媒体安装费用较低。现场总线是一种串行的数字数据通讯链路,它沟通了生产过程领域的基本控制设备(即现场级设备)与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备)之间的联系。现场总线控制系统主要包括一些实际应用
7、的设备,如PLC、扫描器、电源、输入输出站、终端电阻等。其它系统也可以包括变频器、智能仪表、人机界面等。系统中的主控器(Host)可以是PLC或PC,通过总线接口对整个系统进行管理和控制。其总线接口,有时可以称为扫描器。可以是分别的卡件,也可以集成于PLC中。总线接口作为网络管理器和作为主控器到总线的网关,管理来自总线节点的信息报告,并且转换为主控器能够读懂的某种数据格式传送到主控器。总线接口的缺省地址通常设为"0"电源,是网络上每个节点传输和接收信息所必须的。通常输入通道与内部芯片所用电源为同一个电源,习惯称为总线电源。而输出通道使用独立的电源,称
8、为辅助电源。2、现场总线特点与传统的PLC点对点的控制方法相比,现场总线控制系统具有无可比拟的优势。其特点包
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