《现场总线技术》ppt课件

《《现场总线技术》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、现场总线技术第一章现场总线概述1.1现场总线简介自动化领域的计算机局域网。是企业的底层数字通信网络，是连接微机化仪表的开放系统。现场总线不仅仅是总线技术，更是一个系统技术1.1概述计算机技术实现过程控制，智能传感器的发展，数字信号对模拟信号的取代，形成了一种先进的工业测控技术－现场总线(Fieldbus)。现场总线是连接工业过程现场仪表和控制系统之间的全数字化、双向和多站点的串行通信网络，从各类变送器、传感器、人－机接口装置中获取信息，通过控制器向执行器传送信息，构成现场总线系统FCS(FieldbusControlSystem)1.1.1什么是现场总线定义：

2、应用在生产现场，在计算机控制设备之间实现双向串行多点数字通信的系统。特点：1、传统测量仪器仪表微机化，具有数字计算、通信能力2、可用双绞线作为总线，连接现场仪器仪表成网络系统；特点：3、执行公开、规范的通信协议4、现场仪表、控制设备与远程监控计算机之间，实现数据传输、信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统现场总线控制系统的其它特点：1、全数字化通信2、1对N结构3、可靠性高4、可控状态5、互换性6、互操作性7、综合功能8、分散控制9、统一组态10、开发式系统1.1.2现场总线的体系结构1、现场通信网络一直延伸到生产现场或生产设备，用于过程自动化和制造自动

3、化的现场设备或现场仪表互联的现场通信网络。2、现场设备互联现场设备指变送器、执行器、服务器、网桥和辅助设备及监控设备3、互操作性不同厂家的现场设备的交互操作与互换，实现即接即用，用户能自由集成FCS4、分散功能块FCS废弃DCS的输入/输出单元和控制站，把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表，构成虚拟控制站，统一组态，对所需控制系统实现彻底的分散控制。5、通信线供电（如：I2C总线）6、开放式互联网络既可以与同层网络互联，又可与不同层网络互联。统一组态，使不同厂家网络及设备融为一体，构成统一的FCS。1.1.3几种有影响的现场总线1、基金会现场总线（Fou

4、ndationFieldbus,ff)应用领域以过程自动化为主2、Profibus总线应用领域：制造业自动化、过程自动化、电力、楼宇、铁路交通3、LonWorks总线应用领域：楼宇4、CAN总线应用领域：汽车、机器人、液压系统等几种有影响的现场总线5、WorldFIP总线应用领域：过程自动化、制造业自动化、电力、楼宇等6、P-NET总线应用领域：石化、能源、交通、轻工、建筑、环保和制造业等。7、HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)可寻址远程传感器高速通道开放协议特点：在模拟信号传输线上实现数字通信1.1.4现场总线控

5、制系统FCS一、FCS的组成组成特点：采用智能现场设备，能够把原先DCS系统中处于控制室的控制模块和I/O模块置于现场设备，直接在现场完成应用现场设备的通信能力，现场的测量变送仪表与执行机构直接传送信号实现了彻底的分散控制组成：FCS组成数字信号代替模拟信号，1对N通信，通信电缆又对设备提供电源，现场设备以外不再需要A/D-D/A转换部件。FCS由控制系统软件、测量系统、网络系统和管理系统组成1、控制系统软件包括监控组态软件、维护软件、仿真软件和设备管理软件等步骤：1、选择开发组态软件、控制操作人机接口软件；2、组态软件、完成功能块间的连接；3、选定功能参数，

6、进行网络组态；4、在网络运行过程中对系统实时采集、处理数据、优化控制、逻辑控制、监控、显示、输出报表等2、测量系统多变量高性能的测量，使测量仪表具有计算能力等更多功能3、设备管理系统提供自身及过程的诊断、管理、设备运行状态和厂家提供的设备制造等信息4、计算机服务模式客户－服务器模式5、数据库有组织的、动态的存储大量有关数据与应用程序6、网络系统的硬件与软件硬件含：系统管理主机、服务器、网关、协议转换器、计算机及底层智能仪表软件含：网络操作软件、服务器操作软件、应用软件数据库、通信协议、网络管理协议等二、FCS的体系结构1、现场总线与局域网连接，实现了新的结构体

7、系，具有：决策自上而下，对下层充分授权，下层有灵活性，主动决策各部门间有相容性、相互支持的群体目标，可考虑不同部门间有交叉的功能性组织各层间相互通信联系2、新体系结构2包含：三层结构：底层：设备层中间层：生产管理层上层：工厂管理层两层网络：底层：现场总线网络层中间层：局域网络层最底层是现场测量设备和执行机构（包括DCS、PLC和I/O设备），它们汇集的总线是现场总线。典型的FCS组成结构三、现场总线设备现场总线设备的类型可以是现场总线基金会制定的几种类型中的任意一种，每种类型的物理设备都具有通信能力。5种设备类型：1、临时设备工作在现场总线网络上，用于对网络组

8、态和排除设备故障2、静态块现场设备是一