现场总线技术综合概述.ppt

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1、现场总线技术概述主要内容1.1现场总线定义1.2现场总线发展现状1.3现场总线特点1.4现场总线发展趋势1.5现场总线应用系统主要内容1.1现场总线定义1.2现场总线发展现状1.3现场总线特点1.4现场总线发展趋势1.5现场总线应用系统1.1测控领域热点技术之一的现场总线应用在生产现场、在微机化测量、控制设备之间、实现双向、串行、多节点、数字通信的开放型、控制网络技术。现场总线(Fieldbus)概念：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。自控领域的局

2、域网：企业的底层网络；网络集成式测量控制系统；工业数据通信系统：在生产设备之间传递数字信息工业数据通信是形成控制网络的基础和支撑条件，是控制网络技术的重要组成部分.现场总线——控制网络早期把通过连线在测控设备之间传递数据信息，把传感器、按钮、执行机构等连接到控制器、或PLC或工业计算机上。通过相互通信共同执行测量控制任务。现场总线——工业电话线总线上的数据输入与输出总线上的数据输入设备：包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等，传输其位置状态、参数值等数据；总线上的输出数据用于：驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。

3、工业数据通信的功能用以满足信息社会对基础设备与过程数据信息的需求数字地球、数字都市、数字家庭、…传递工农业生产过程、大气环境监测、各类交通、楼宇等系统中设备的数字化信息现场总线——底层控制网络低带宽的底层控制网络，通过统一的通讯协议完成现场测控任务.internetintranetinfranet现场总线系统是企业的底层网络企业网络信息集成系统结构示意图企业网络的功能层次现场总线是自动化领域的通信、网络技术,也被称之为工厂的底层网络总线是构成自动化系统的纽带，网络所传输的是测控信息。它是有别于计算机网络，电视、电

4、话网络的另一类网络特点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。现场总线集成自动化系统是开放的对于不同协议的设备可以通过网桥互连，甚至通过以太网、光纤网集成更开放的网络。目标1、将现场设备连成通讯网络，实现信息共享；2、将现场测控网络与上层控制层相连，实现信息交互。沟通现场设备之间及其与更高控制管理层之间的联系要求适时性强、可靠性高。主要内容1.1现场总线定义1.2现场总线发展现状1.3现场总线特点1.4现场总线发展趋势1.5现场总线应用系统1.2测控系统的发展

5、80年代中期，现场总线控制系统FCS网络集成式、分布式、互操作、标准化，数字式，开放系统50年代以前，基地式气动仪表控制系统各仪表处于封闭状态，现场巡视电动单元组合式模拟仪表:出现控制室，可以组织复杂系统集中式数字控制系统7080年代，数字式比模拟式精度高，计算机代替众多仪表盘集散控制系统DCS8090年代，集中管理，分散控制，模拟数字混合，封闭系统各阶段测控仪表能指数示意图现场总线技术的百花齐放与兴盛发展欧洲、北美、亚洲的许多国家都投入巨额资金与人力进行研究开发已经形成了各式各样的企业、国家、地区、及国际现

6、场总线标准根据相关资料统计，已出现的现场总线一百多种，其中宣称为开放型总线的就有40多种现场总线技术始发于二十世纪八十年代，但对该项技术的开发之热是九十年代:早期的现场总线技术1.与PLC同时出现的、Culter-hammer推出的Directrol2.GeneralElectric的GeniusI/O3.Phoenix的Interbus-S4.TURCK的Sensoplex5.丹麦ProcessData公司83年推出的P-Net6.德国Simens公司84年推出的Profibus7.法国Alstom公司87年推

7、出的FIP等都属于早期推出的且至今仍有较大影响的总线技术几种有影响的现场总线FoundationFieldbus，FFLonWorksProfibusCANHart现场总线基金会（FieldbusFoundation）LonMark协会Profibus协会工业以太网协会IEA（IndustrialEthernetAssociation）工业自动化开放网络联盟IAONA（IndustrialAutomationOpenNetworkAlliance）汽车工程师协会SAE（SocietyofAutomotiveEng

8、ineers）现场总线组织制定现场总线标准的国际标准化组织IEC：国际电工委员会ISO：国际标准化组织现场总线标准化工作的现状它于1984年就开始着手总线标准的制定，致力于推出世界上单一的现场总线标准，也因此而历经坎坷，历经了16年的艰难历程，出现了波及全球的现场总线标准大战IEC61158-2诞生于1993年，之后的标准制定就陷于混乱IEC/TC65负责测量和控制系统数