现场总线论文2

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1、、r阂％®丈淨（华东）CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM测控网络论文题目：PROFIBUS现场总线学生姓名：宁宇学号：09054120专业班级：测控技术与仪器11-02班第1章引言1.1现场总线的产生与发展控制论的创始人NorbetWiener说，“如果一门科学是真正具有生命力的，它的引人兴趣的中心就必须而且应该随着岁刀而转移。”自动控制技术的历史，就是从简单形式到复杂形式，从局部自动化到全局自动化，从低级智能化到高级智能化的发展过程。现场总线控制系统是在自动检测控制技术和计算机网络技术飞速发展的推动下形成的，

2、它是现代计算机技术和通信技术和检测控制技术的集成，人们称之为3C(ComputerCommunicationControl)技术。现代工业控制思想的核心是“分散控制，集屮监控”，使得“危险分散，控制分散”。现场总线控制系统吧控制彻底的下放到现场，由现场的智能仪表完成诸如数据采集、数据处理、控制运算和数据输出等大部分功能，只冇一•些现场仪表无法完成的高级控制功能才有上位机完成，而且现场节点之间可以相互通信实现互操作，现场节点也可以把自己的诊断数据传给上位机，有益于设备管理。在发达国家，现场总线技术从20世纪80年代开始出现并被逐步

3、推广，现在已经被广泛接受和使用。2002年欧洲有40%0动化工程项目采用了现场总线控制系统。在国内，现场总线首先用在外国公司在华投资的生产线，如外资汽车生产企业的生产线大多用到了现场总线技术，后来啤酒灌装、烟草加工、机械装配、产品包装等生产线也大量使用现场总线。此外，市政工程、楼宇、智能化小区建设也开始使用现场总线。可以预见，随着现场总线技术发展及其在工业自动化领域的不断深入，传统的DCS必将被FCS所全面取代。作为新一代的过程控制系统，现场总线控制系统无疑具冇十分广阔的发展前景。它的出现，必将对控制领域产生深刻的变革，并对社会

4、生产力的发展起到极大的促进作用。对于我国这样的发展中国家而言，其意义更为重大。必须抓住有利条件，积极开展对现场总线控制系统的跟踪研究，用于尝试这项先进技术，尽早提高我国企业口动化水平。1.2现场总线的技术优势现场总线技术的发展，促使工厂底层口动化系统及信息集成技术产生变革,新一代、基于现场总线的自动化监控系统已初露端倪，图1・1所示为基于现场总线技术的现场级与车间级自动化监控系统模式，该模式的系统具有以下优点：I/O连线图1・1现场级与车间级自动化监控系统（1）增强了现场级信息集成能力现场总线可从现场设备获取大量丰富信息，能够更

5、好的满足工厂自动化及CIMS系统的信息集成要求。现场总线是数字化通信网络，它不单纯取代4-20mA信号，还可实现设备状态、故障、参数信息传送。系统除完成远程控制，还可完成远程参数化工作。（2）开放式、互操作性、互换性、可集成性不同厂家产品只要使用同一总线标准，就具有互操作性、互换性，因此设备具冇很好的可集成性。系统为开放式，允许其它厂商将自己专长的控制技术，如控制算法、工艺流程、配方等集成到通用系统中去，因此，市场上将有许多面向行业特点的监控系统。（3）系统可靠性高、可维护性好基于现场总线的口动化监控系统采用总线连接方式替代一对

6、一的I/O连线，对于大规模I/O系统來说，减少了由接线点造成的不可靠因索。同时，系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能，可完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化工作，也增强了系统的可维护性。（4）降低了系统及工程成本对大范围、大规模I/O的分布式系统來说，省去了大量的电缆、I/O模块及屯缆敷设工程费用，降低了系统及工程成本。第2章PROFIBUS简介PROFIBUS,是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在9.6kbaud-12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所冇连

7、接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是-•种用于工厂口动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。2.1PROFIBUS组成PROFIBUS是过程现场总线(ProcessFieldBus)的缩写，于1989年正式成为现场总线的国际标准。口前在多种口动化的领域中占据主导地位，全世界的设备节点数已经超过2000万

8、。它出三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP.PROFIBUS-PA>PROFIBUS-FMSo其屮PROFIBUS—DP应用于现场级，它是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O之间的通讯，总线周期一般小于10ms,使用I办议第1、2层和用户接