现场总线应用论文

《现场总线应用论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、现场总线应用论文题目：PROFIBUS-DP现场总线技术在水电厂监控系统中应用班级：学号：姓名：时间：2013.11.151、概述现场总线（Fieldbus）是当前自动化领域的热门话题，被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，随着工业电网的日益复杂，人们对电网的安全要求也越来越高，现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。2、现场总线现场总线是80年代末、90年代初国际上形成的，用于生产现场、在微机化测量控制设备之间的

2、实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线系统FCS称为第五代控制系统，人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DSC系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散

3、相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。一、现场总线技术PROFIBUS在水电厂监控的应用PROFIBUS(过程现场)总线是符合德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50179的现场总线,包括PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA三部分。它采用了OSI模型的物理层、数据链路层、应用层。PROFIBUS支持主从方式、纯主方式、多主多从通信方式。主站对总线具有控制权,主站间

4、通过传递令牌来传递对总线的控制权。取得控制权的主站,可向从站发送、获取信息。PROFIBUS-DP用于分散外设间的高速数据传输,适合于加工自动化领域。PROFIBUS-FMS型适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。而PROFIBUS-PA型则是用于过程自动化的总线类型。具体比较见表1。制造业自动化 PROFIBUS-DP通用性自动化 PROFIBUS-FMS过程自动化 PROFIBUS-PA通用 ——大范围应用 ——多主通信快速 ——即插即用 ——高效低成本面向应用 ——总线供电 ——

5、本质安全表1PROFIBUS三种基本类型的比较二、现在主要研究一下PROFIBUS-DP在水电厂监控中的应用。水电厂计算机监控系统的监控对象包括水轮机、发电机、变压器、母线、馈电线路、厂用变、开关柜、公用设备等。根据需要，一般要求监控系统应具有以下功能：（1）数据采集与处理功能；（2）运行监视、事件报警与事故处理指导功能；（3）生产过程的控制操作功能；（4）统计记录和制表打印功能；（5）智能报警功能；（6）事故分析及故障诊断功能；（7）通信功能；（8）实时在线诊断功能。　　根据水电厂监控系统的特点

6、和要求，设计系统结构如图1所示，各个功能相互独立，分别由系统不同部分结合相应的软件来实现。根据系统结构图，设计硬件结构如图2所示。系统结构图设计硬件结构图本系统是由一整套以PLC为核心，现场总线网络为主体的计算机监控网络组成，共分为三个层次:（1）主站：一级主站，即中央控制器，由其运行整个控制程序，且实现于其它站的信息交换。　　二级主站，指组态设备、编程器、或操作面板，完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。工程师站对整个系统进行组态和编程；操作员站对整个系统进行操作、运行和监控，但不能修改组

7、态数据和系统程序，同时还兼作局域网的服务器使用。（2）从站：从站的形式多种多样，从站1带模拟量输入输出模块；从站2可运行自身程序，连接I／O输入输出，又可进行信息交换；从站3为智能仪表、智能模块直接挂在总线上，它们的CPU与PIE的CPU并行工作，占用主机的时间很少，有利于提高PIE的扫描速度和完成特殊功能。当然也可以连接其它的更多的从站。　　（3）局域网络：局域网由操作员站作服务器通过网卡、交换机、其他计算机组成，客户机可以实现监视运行状态、查看报表、打印等功能，但不能操作运行系统。主站PLC与

8、上层客户机相联组成主控中心，可完成各个从站的组态、运行监控、数据采集等。该层是整个电力监控系统的核心；Profibus—DP主干网络层采用Profibus总线，选用4芯光纤，所有从站通过Profibus总线连接主站。实现数据的传输，信息的交流。这样，每个变电站的电压、电流、功率等信号就可以传输到主站。　　从整个组成部分来看，主站实现系统的监控，从站实现数据的采集和驱动相应执行机构完成控制动作，局域网则与操作员站一起实现了信息管理功能。操作员站由于还充当局域网的服务器，故操作系统为n