现场总线和以太网应用于智能化网络课件

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1、现场总线和以太网在电器智能化网络中的应用主要内容1.电器智能化网络2.现场总线在电器智能化网络中的应用3.以太网的发展发展历程4.工业以太网应用于控制网络的可行性5.电器智能化网络的发展趋势1.电器智能化网络电器智能化网络本质上是一种控制网络，与通用信息网络有着显著的差别。电器智能化网络特别强调信息传输的可靠性和实时性。一般来说，电器智能化网络的响应时间要求为0.01~0.5s，而通用信息网络的响应时间要求为2.0~6.0s。在通用信息网络的大部分应用中，实时性要求是可以忽略的。电器智能化网络强调数据在恶劣环境下传输的可靠性，特别是在强电磁干扰的环境中数据要能够长时间、

2、可靠、完整地传送。在煤矿等特殊应用场合，还应具备本质安全性能。电器智能化局域网结构当前实际应用的电器智能化网络基本都是建立在现场总线和工业以太网平台上的局域网。其主干网通常采用工业以太网，底层控制网络采用现场总线.通讯控制器完成不同现场设备与以太网通讯协议的转换。2.现场总线在电器智能化网络中的应用2.1现场总线的定义现场总线(Fieldbus)是应用在工业现场环境中，连接后台管理系统和现场运行的智能化设备的数字通讯网络。实现后台管理设备与现场设备之间信息的双向、串行传输。2.现场总线在电器智能化网络中的应用2.2现场总线的优点（1）现场总线使系统步入了信息网络的行列。

3、（2）现场总线上可挂接多个控制设备，便于节省安装费用。（3）现场总线提高了系统的可靠性。（4）现场总线为用户提供了更为灵活的系统集成方式。2.现场总线在电器智能化网络中的应用目前世界上存在着大约40多种现场总线：如法国的FIP，英国的ERA，德国西门子公司的ProfiBus，挪威的FINT，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司CAN，CarloGarazzi公司Dupline，丹麦ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的FMux，以及ASI、MODBus，SDS、Arcnet、国际标准组织-基金会现场总线FF

4、：FieldBusFoundation，等等。2.现场总线在电器智能化网络中的应用2.3电器智能化网络常用的现场总线为了使电器智能化网络具有更大的开放性，保证用户能够根据其使用需求选择不同厂家的产品，组成性价较高的应用系统，目前越来越多的智能电器生产厂家在电器智能化网络设计中常采用国际流行的现场总线标准，最常用的有MODBUS、CAN总线、PROFIBUS等等。2.现场总线在电气智能化网络中的应用2.4现场总线存在的问题虽然现场总线技术发展非常迅速,但也存在许多问题,制约其应用范围的进一步扩大。（1）现场总线的选择虽然目前国际电工委员会已达成了国际现场总线标准,但总线种

5、类仍然过多,每种现场总线都有自己最合适的应用领域。如何在实际中根据应用对象,将不同层次的现场总线组合使用,使系统的各部分都选择最合适的现场总线,对用户来说,比较困难。2.现场总线在电气智能化网络中的应用2.4现场总线存在的问题（2）系统的集成问题。实际应用中一个系统很可能采用多种形式的现场总线,因此如何把工业控制网络与管理信息网络进行集成连接,从而使整个系统实现管理和控制的一体化,比较困难。2.现场总线在电气智能化网络中的应用（3）现场总线存在技术问题1）当总线电缆截断时,整个系统有可能瘫痪。这时用户希望系统的性能可以降低,但是不能崩溃,这一点目前许多现场总线不能保证。

6、2）本安防爆理论的制约现有的防爆规定限制总线的长度和总线上负载的数量。这就是限制了现场总线节省线缆优点的发挥。3）系统组态参数过分复杂组态参数设定得好坏,对系统性能影响很大，现场总线的组态参数很多,不容易掌握。2.现场总线在电气智能化网络中的应用2.5现场总线的发展趋势从现场总线技术本身来分析，它有两个明显的发展趋势：（1）寻求统一的现场总线国际标准（2）工业以太网走向工业控制网络。2.现场总线在电气智能化网络中的应用电器智能化网络的现场总线协议数目众多，不同协议的兼容问题一直困扰工业界。底层网络引入以太网不仅使现场层、控制层和管理层在垂直层面方便集成，更能降低不同厂家

7、设备在水平层面上的集成成本。3.以太网简介3.1以太网以太网（Ethernet）最早由Xerox（施乐）公司创建，于1980年DEC、lntel和Xerox三家公司联合开发成为一个标准。以太网不是一种具体的网络，而是一种技术规范。3.以太网简介3.2以太网的发展1973年Metcalfe（梅特卡夫）博士在施乐实验室发明了以太网,并开始进行以太网拓扑的研究工作。1976年施乐公司构建基于以太网的局域网络,并连接了超过100台PC。1980年DEC、Intel和施乐联手发布10Mbps以太网标准提议。1983年IEEE802.3工作组发布10