101_介绍基金会现场总线

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1、©2005年艾默生过程管理保留所有权利您亦可登陆www.PlantWebUniversity.com浏览下列和其它相关资源信息现场总线101基金会现场总线简介ò概述ò什么是基金会现场总线？ò数字总线的优点ò已制定的标准ò互操作性ò安全、高效的过程控制概述为何要关心基金会现场总线？如果您完全认识到基金会现场总线有助于您提高过程和工厂的性能，您将不会发出如此疑问。事实是：它确实能提高过程和工作的性能。与传统模拟和离散接线方式甚至是其他类型的数字总线相比，其优点十分明显：总安装成本和运行费用更低。基金会现场总线能够带来上述好处是因为它与传统通信技术本质不同。但这并不意味着它更难以掌握和使用—只是有所

2、区别而已。为帮助您理解上述区别，本介绍课程将简要说明基金会现场总线及其主要优点。在其他课程中我们将详细说明该技术及其好处，以及您在使用基金会现场总线时所需注意的事项。提示：当您浏览本课程的主题时，请留心如下问题的答案：•基金会现场总线为何能够比4-20mA接线传送更多的信息？•谁控制着基金会现场总线技术？•基金会现场总线最初的设计目标是针对何类应用场合？只需要花费十几分钟您就可以完成本课程。当您完成之后，就会了解基金会现场总线—并且可以开始准备学习更多有关基金会现场总线能为您做什么的内容。什么是基金会现场总线？基金会现场总线是一种全数字、串行、双向通信系统，它用于工厂网络底层网络或工厂自动化环

3、境。其适合的应用场合有基本和复杂管理控制的场合，以及与上述功能相关的、带很多离散控制的应用。为满足过程自动化环境中不同的需求，引入两个与基金会现场总线相关的应用方式。这两种应用方式采用不同的物理媒介和通信速度。•H1的通信速率为31.25千字节/秒，通常用于连接现场设备。它通过标准的双绞线实现通信和供电。H1是目前最常采用的方案，因而也是本课程的重点部分。•HSE（高速以太网）的通信速率为100兆字节/秒，通常用于连接输入/输出子系统，主系统，连接设备，网关和采用标准以太网电缆的现场设备。目前它并不能通过电缆提供供电，尽管该项工作正在研发。数字总线的优点传统的模拟和离散现场仪表采用点对点接线方

4、式：每个设备采用一对线缆。同时也受限于传送单个信息—通常是通过线缆传送过程变量或控制输出。数字总线则不同，基金会现场总线并不受到上述情况的制约。多点接线。基金会现场总线的一个线缆（称为网段）上最多可带32个设备—如果采用中继器，则更多。在实际使用中，考虑到供电、过程模块化和回路执行速度等因素，一般每个H1网段上连接4到16个设备。这意味着当您有1000个设备，如果采用传统技术您需要1000对线，而采用基金会现场总线时，您只需60到250对线。这将为您节省大笔的接线费用成本（和接线装置）。多变量仪表。一个节点上可以处理来自同一现场设备上的多个变量。例如，一个温度变送器可以与多达八个传感器的输入进

5、行通信。它同时降低了接线和仪表费用。其他的好处还包括：多个设备的功能可以通过一个设备完成，这样可减少导线管。（提高安全性并降低短时排放的风险）并可降低工程费用。双向通信。此外，信息传送是双向进行的。阀门控制器可以接收来自主系统或其他控制源的控制输出，并将阀门当前位置发送出去，从而实现更为精确的控制。而采用模拟量时，则必须增加另一对线方可实现该功能。新型信息。传统模拟量和离散量设备无法通知您它们是否运行正常，或是发送的过程信息是否有效。其结果是：技术员不得不花大量的时间来确认设备的运行状态。基金会现场总线设备则不同，它们可以告诉您其运行是否正常，发送的信息是好、差或不定状态。这可使您免除大多数的

6、例行检查工作，并有助于您在重大的过程问题发生之前发现故障情况。PlantWeb的优点采用PlantWeb结构体系时，艾默生的现场设备可提供状态信息，这可免除您的例行检查工作，从而有助于降低维护费用。预诊断：在发生故障之前，检测或预测性能的恶化和失效状态。这也有助于您提高工厂的正常运行时间和性能。现场控制。基金会现场总线也可以实现现场设备中完成部分或全部的控制算法选项，而不是由中央主系统来完成。根据应用场合的不同，现场控制可降低成本并提高性能—即使是发生与主系统相关的失效时也可保证连续的自动控制。已制定的标准基金会现场总线包括如下三大组织的标准：•ANSI/ISA50.02•IEC61158•C

7、ENELECEN50170:1996/A1其技术由不受约束的、非盈利性组织现场总线协会管理，其150多个会员公司包括用户和所有全球主要的过程自动化供应商。一些供应商甚至已经致力于将现场总线相关的专利技术融入到现场总线基金会，从而鼓励所有的基金会成员更多地采用现场这项技术。可互操作性可互操作性使得基金会现场总线设备和主系统能够协调工作，同时能保证每个组件都能发挥各自的全部性能。您如何知道设备的可操作