第二讲 现场总线的特点与优点

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1、浙大中控现场总线的特点与优点冯冬芹浙江浙大中控技术有限公司浙江大学工业自动化国家工程研究中心SUPCONAutomation主要内容浙大中控•现场总线系统的结构特点•现场总线系统的技术特点•现场总线的优点SUPCONAutomation1浙大中控第一节现场总线系统的结构特点SUPCONAutomation传统控制系统的结构模型浙大中控操作站LAN控制站PLC4~20mAplusdigitalproprietarySSMSTraditionalAnalog&DiscreteHybridInstrumentsorIntelligentInstrumentsInstrumen

2、tsWithCustomInterfacesSUPCONAutomation2现场总线系统结构模型浙大中控分散控制系统总线控制器网桥现场总线H2现场总线现场总线现场总线现场总线•2～32个设备/段•2～32个设备/段•供电与通信•供电与通信•本质安全•本质安全•能利用已有的4～20mA信号线•能利用已有的4～20mA信号线•……•……SUPCONAutomation现场总线与控制室仪表连接浙大中控4～20mA调配电配电节4～20mA器安全栅安全栅指示4～20mA报警配电配电积算控制室a)4～20mA传输标准现场双向数字传输控制室仪表安全栅安全栅手持编程器SUPCONb)

3、现场总线Automation3现场智能仪表内部结构模型浙大中控人微A/DI/V4～20mA微放机处4～20mA处大传接理V/ID/A理A/D调感4～20mA器口器D/AV/I器理调节器变送器a)4～20mA标准人微通数字双向传输通微放传机处讯讯处大接理接接理A/D调感口器口口器理器变送器控制室仪表b)现场总线标准SUPCONAutomation现场总线系统的技术特点浙大中控•全数字通信•多分支结构•系统的开放性•互可操作性和互用性•现场设备的智能化与功能自治性•系统结构的高度分散性•对现场环境的高度适应性SUPCONAutomation4全数字通信浙大中控•抗干扰能力和

4、鲁棒性都比较高，传输精度也得到显著提高–信号的检错、纠错机制得以实现•可进行多参数传输，消除了模拟信号的传输瓶颈–现场设备的测量、控制信息以及其他非控制信息如设备类型、型号、厂商信息、量程、设备运行状态等都可以通过一对导线传输到现场总线网络上的任何智能设备，如中央控制器等。SUPCONAutomation设备状态可控浙大中控•操作员在控制室即可了解现场设备或现场仪表的工作状况•可对现场设备进行工艺参数调整、零点量程调校、组态信息调整等•通过对现场设备状态趋势分析预测故障•发生故障时能及时找到故障点，及时替换新的设备•——即：现场设备始终处于操作员的远程监视与可控状态，提

5、高了系统的可靠性和可维护性。SUPCONAutomation5一对多的总线型结构浙大中控•现场总线是多分支结构，其网络拓扑可为总线型、星型、树形等多种形式，以总线型为主。–传统控制系统中设备的连接都是一对一的•布线简单，工程安装周期缩短、维护也很方便•很强的系统扩展性–主机能自动识别设备的增加或删减–无需架设新的线缆–无需系统停机SUPCONAutomation互可操作浙大中控•不同设备间，除了能实现信息互访外，还能理解信息的含义，并能根据信息要求进行操作•即某厂家生产的设备能够对另一个厂家的设备进行控制和操作•不同厂家的相同类型的设备可以互相替换•可统一组态，无需专用

6、的驱动程序•解决了设备的垄断性和产品故障处理的时效性•为系统集成的自主性提供了产品保障–用户可选择性价比高的产品SUPCONAutomation6现场设备的智能化和综合功能浙大中控•测量，包括多变量测量与处理•多参数补偿•工程量处理•设备自诊断•设备状态的控制•控制算法可在现场设备中实现•根据远程命令进行仪表调校——集多种功能于一身，一表多用SUPCONAutomation分散控制浙大中控•由网络构成控制系统•信号的测量、控制算法、控操作站制信号的输出等全部在现场实现，无需主机参与LAN•实现了完全分散现场总线PID控制功能块服务器差压变送器PID110调节阀AI110

7、FCFTAO110模拟量输入功能块模拟量输出功能块SUPCONAutomation7开放式系统浙大中控•通信协议一致公开，任何人、任何单位均可采用•不同厂家的设备遵守相同的技术规范•不同厂家的设备可实现信息互访•用户可按需要，任意选用现场总线设备•不同设备之间可实现资源共享•与其他网络（如互联网）相联，可实现网络与数据库共享SUPCONAutomation对环境的高度适应浙大中控•专为现场环境设计•可支持多种传输介质–双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等•可两线制供电•支持本质安全与防爆SUPCONAutomation8现场总线