现场总线考点总结

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1、现场总线:现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制宗之间的一•种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。IEC对现场总线的定义:现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。/涉及智能仪表、控制、计算机、数据通信技术。现场总线的特点和优点一结构特点:由于采用智能现场设备，能够把DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块置入现场设备中，在现场直接完成采集和控制。山于不需要其他的模数转换辭件，且一对电线能传输多个信号，因而简化了系统结构，节约了设备及安装维护费用。FCS与DCS的对比：

2、1结构：FCS:一对多：一对传输线接多台仪表，双向传输多个信号。DCS:-•对一：一对传输线接一台仪表，单向传输一个信号。2可靠性：FCS:可靠性好：数字信号传输抗干扰能力强,梢度髙；DCS:可靠性差：模拟信号传输不仅楮度低，而且容易受T扰。3失控状态：FCS:操作员在控制室既町以了解现场设备或现场仪表的工作状况，也能对设备进行参数调整，还可以预测或寻找故障，使设备始终处于操作员的远程监视与可控状态之中；DCS:操作员在控制室既不能了解模拟仪表的工作状态，也不能对其进行参数调整，更不能预测故障，导致操作员对仪表处于“失控”状态。4互换性：FCS:用八可以自由选择不同制造

3、商提供的性能价格比最优的现场设备和仪表，并将不同品牌的仪表互连；DCS:尽管模拟仪表统-了信号标准(4-20mADC),可大部分参数仍由制造厂自定，致使不同品牌的仪表互换难度较大。5仪表：FCS:智能仪表，除了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外，还具有数字通信能力，并且具有控制和运算的能力；DCS:模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能。6控制：FCS:控制功能分散在各个智能仪表小；DCS:所有控制功能集中在控制站中。技术特点：系统的开放性：通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。互可操作性与互用性、现场设备的智能化与功能口治性、系统结构的高度分散

4、性、对现场坏境的适应性。优点：节省硬件数量与投资、节省安装费用、节约维护开悄、用户具有高度的系统集成主动权、捉髙了系统的准确性与可靠性。现场总线网络的实现：制定标准吋参照OSI七层协议标准/人多采用第1层(物理层)、第2层(数据链路层)和第7层(应用层)，并增加第8层用户层。/物理层：定义了信号的编码与传送方式、传送介质、接口的电气及机械特性、信号传输速率等/现场总线有两种编码方式：Manchester和NRZ,前者同步性好，但频带利用率低，后者刚好相反。前者采用基带传输，示者采用频带传输。传输介质主要有：有线电缆、光纤和无线介质。数据链路层:分为两个子层：介质访问控制

5、层(MAC)和逻辑链路控制层(LLC)。MAC对传输介质传送的信号进行发送和接收控制；LLC对数据链进行控制，保证数据传送到指定的设备上。现场总线上的设备可以是主站，也可以是从站。/MAC层的三种协议：集中式轮询协议、令牌总线协议和总线仲裁协议。应用层:分为两了层：皿用服务层(FMS),用于为用户提供服务；现场总线存取层(FAS),用丁•实现数据链路的连接。用户层：定义了从现场装置中读写信息和向网络中其他装置分派信息的方法，即规定了供用户组态的标准“功能模块”。企业网络信息集成系统的层次结构：统一的企业网络信息集成系统应具有三层结构，从底向上依次是：过程控制层(PCS)

6、、制造执行层(MES)、企业资源规划层(ERP)o过程控制层：依照现场总线的协议标准，智能设备采用功能块的结构，通过组态设计，完成数据釆集、A/D转换、数字滤波、温度压力补偿、PID控制等功能。智能转换模块对传统检测仪表的电流电压进行数字转换和补偿。过程控制层的拓扑结构：坏形网：时延确定性好，重载时网络效率高；总线网：成木低，时延不确定，重载时效率低；树形网：可扩张性好，频带较宽，但节点I'可通信不便；令牌总线网：物理上是总线网，逻辑上是令牌网。制造执行层：从现场设备屮获取数据，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，还包括控制组态的设计和卜装。通过总线接口

7、转换器实现现场总线网段和以太网段的连接。企业资源规划层：在分布式网络环境下构建一个安全的远程监控系统。首先将屮间监控层的数据库中的信息转入上层关系数据库屮，使远程用户能通过浏览器杳询网络运行状态，对生产过程进行实时的远程监控：对数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化。现场总线与数据局域网的区别：用途不同：现场总线主要用于对生产、生活设备的控制；数据网络主要用于通信、办公，提供文字、声音和图像等数据信息。技术要求不同：现场总线要求具备高度的实时性、安全性和可靠性，网络接口尽可能简单，成木尽量降低，数据