工业控制网络1-打印

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1、工业控制网络毕敏娜华南农业大学工程学院课程介绍教材《计算机控制网络》刘建昌，清华大学出版社上课时间：周三、周五主要内容：第1章～第8章考试形式：闭卷考核总评成绩：平时40％＋考查60％各章节介绍第1章控制网络概述第2章数据通信理论基础第3章OSI参考模型与现场总线体系结构第4章RS-232和RS-485通信第5章典型现场总线剖析第6章现场总线应用层的研究与设计（略）第7章网络控制系统和工业以太网第8章网络控制系统实例剖析第1章控制网络概述本章主要内容信息网络与控制网络控制网络的应用背景典型现场总线简介工业生产过程对现场总线的要求以现场总线为基础的企业信息

2、系统（递阶分布式控制系统）一、信息网络与控制网络1信息网络？控制网络？信息网络特点：数据包大，发送频率相对比较低。控制网络特点：实时性要求高，发送频率高。两者区分：是否具有支持实时应用的能力一、信息网络与控制网络2控制网络的特点控制系统的发展：基地式气动仪表控制系统↓电动单元组合式模拟控制系统↓集中式数字控制系统、↓集散控制系统DCS↓现场总线控制系统一、信息网络与控制网络2控制网络数据确定性和可重复性。确定性：数据有限制地延迟和有保证地传输。可重复性：指网络的传输能力不受网络上节点的动态改变和网络负载改变的影响。一、信息网络与控制网络3工业控制网络技术

3、特征：现场设备成为以微处理器为核心，以传输媒介相连。网络数据采用基带传输，实时性好，抗干扰能力强废弃Ｉ／Ｏ控制站采用分散功能模块开放式互联结构互操作性网络集成式全分布控制系统二、控制系统的应用背景控制网络主要任务将控制信息在网络上传输，达到系统同步或控制的目的例子：防空火炮网络、无轴传动技术、液压多工位ＣＮＣ数控冲床三、IEC61158现场总线标准简介Internet飞速发展，得益于统一的TCP/IP协议IEC61158初衷归纳各种总线为统一的标准，但是容纳了8种互不兼容的协议IEC61158协议八种类型IEC61158 Type1  FFH1是现场总线

4、技术的框架和总则，各组织需按此框架组织各自的行规。IEC61158 Type2  ControlNet总线。IEC61158 Type3受到了PROFIBUS组织的支持，与其它总线类型相比，PROFIBUS总线是一种较成熟的技术，在工业自动化控制领域得到广泛应用。IEC61158 Type4丹麦P-DSA公司开发的P-NET总线，主要应用于啤酒、食品、农业和饲养业。IEC61158 Type5   HSE总线，广泛应用于IT产业。IEC61158 Type6   SwiftNet总线，是美国一协会开发，得到美国波音公司支持，主要用于航空和航天领域。IEC

5、61158 Type7   WorldFIP总线，适应工业现场的各种恶劣环境，具有防爆性能。IEC61158 Type8   Interbus总线德国一公司开发。现场总线简介总线将分散的有通信能力的测量控制设备作为网络节点，连接成能相互沟通信息，共同完成自控任务的控制网络现场总线简介现场总线是底层控制网络最显著特征：具有开放统一的通信协议是构成自动化系统的纽带，网络所传输的是控制信息它是有别于计算机网络，电视、电话网络的另一类网络特点：适应工业应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。多为短帧传送，通信的传输速率相对较低。现场总线是底层控制网络现场总线

6、的发展背景和趋势现场总线是综合自动化的发展需要工业生产的要求：加快新产品的开发、按市场需求调整产品的上市时间T，改善质量Q，降低成本C，完善售前售后服务S。CIMS：把市场、生产、制造过程、企业管理、售后服务看作同一考虑的生产过程，采用计算机、自动化、通信等技术来实现整个过程的综合自动化。综合自动化：信息采集、加工的基础上，运用网络和数据库技术，实现信息集成，在集成信息的基础上进一步优化生产与操作。现场总线的发展背景和趋势现场总线技术产生于二十世纪八十年代是为满足日益急迫的企业综合自动化的需求开放性通用性可靠性二、现场总线的发展背景和趋势2智能仪表为现场

7、总线的出现奠定了基础3现场总线朝着开放系统、统一标准的方向发展由于刚开始没有一个统一的国际标准，各企业和企业集团相继开发自己的总线产品，制定现场总线标准，形成了百花齐放的现状据不完全统计，目前市场上形形式式的现场总线有200多种号称为开放标准的也有二、三十种现场总线国际标准IEC61158包含了八种类型，据说可能还要增加到十二种类型现场总线的发展中充满了竞争现场总线的发展过程中充满了竞争经济因素：每种总线都有一个或多个公司且多是大型跨国公司为背景，公司的利益与总线的发展息息相关原先投入较大的现场总线技术不甘轻言放弃政治因素：总线之间的竞争还涉及国家、地区

8、间的竞争1998年前，现场总线以制定单一国际标准为目的FF成为最有可能成为国际标