第一章-现场总线概述新.ppt

现场总线控制系统的体系结构可以和国家的管理体系做类比，封建社会：中央集权制，现代社会：民主集中制 * AS-i总线的发展是由11家公司联合资助和规划的，并得到德国科技部的支持，现已成立了AS-i国际协会（AS-International Association），它的任务是规划AS-i部件的开发和系统的定义，进行有关标准化的工作，组织产品的标准测试和软件认证，以保证AS-i产品的开放性和互操作性。 1.3.14 RS-485 尽管RS-485不能称为现场总线，但是作为现场总线的鼻祖，还有许多设备继续沿用这种通信协议。采用RS-485通信具有设备简单、低成本等优势，仍具有一定的生命力。 以RS-485为基础的OPTO-22命令集等也在许多系统中得到了广泛的应用。 1.4 现场总线应用领域 汽车总装生产线现场总线控制系统 1.4 现场总线应用领域 1.4 现场总线应用领域 大豆分离蛋白现场总线控制系统 1.4 现场总线应用领域 基于现场总线的企业能源计量系统 1.4 现场总线应用领域 上海世博园区配电网现场总线监控系统配置图 打印机 后台系统 站控单元 GPS 调度中心 间隔1保护测控单元 间隔2保护 测控单元 间隔3保护测控单元 间隔n保护测控单元 其它 智能装置 CT\ PT 数字量 控制输出 CT\ PT CT\ PT CT\ PT 数字量 数字量 数字量 控制输出 控制输出 控制输出 1.4 现场总线应用领域 低压开关柜传统方式与现场总线智能化方式的比较 1.4 现场总线应用领域 基于以太网的CBZ-8000变电站自动化系统 1.4 现场总线应用领域 基于现场总线的配电网自动化系统 作业： 1、说明现场总线的本质是什么？ 2、说明现场总线的结构特点，试比较DCS结构与FCS结构。 思考题： 1、计算机网络与工业控制的联系以及区别。 2、ERP的最终目的是什么？ 3、目前存在多种现场总线标准，你对哪一种现场总线标准感兴趣？为什么？ 三是将Web服务器直接置入PLC或现场控制设备内，借助Web服务器和通用浏览工具实现数据信息的动态交互。 1.2.4 现场总线网络集成应考虑的因素 应用现场总线要适合企业的需要，选择现场总线应考虑以下因素。 1．控制网络的特点 （1）适应工业控制应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。 （2）网络传输的是测控数据及其相关信息，因而多为短帧信息，传输速率低。 （3）用户从满足应用需要的角度去选择、评判。 2．标准支持 国际、国家、地区、企业标准。 3．网络结构 支持的介质；网络拓扑；最大长度/段； 本质安全；总线供电；最大电流； 可寻址的最大节点数；可挂接的最大节点数； 介质冗余等。 4．网络性能 传输速率；时间同步准确度； 执行同步准确度；媒体访问控制方式； 发布/预订接收能力； 报文分段能力（报文大小限制，最大数据/报文段）； 设备识别；位号名分配；节点对节点的直接传输；支持多段网络；可寻址的最大网段数。 5．测控系统应用考虑 功能块； 应用对象； 设备描述。 6．市场因素 供应商供货的成套性、持久性、地区性、产品互换性和性能价格比。 7．其他因素 一致性测试： 一致性测试是协议测试的一个重要方面，是性能测试、互操作性测试和健壮性测试的基础，是协议开发人员首要关心的问题，它测试协议的实现是否符合协议规范。 一致性测试是一种黑盒测试，不涉及协议的内部实现，只是从外面的行为来判断协议的实现是否符合要求 。 1.3 现场总线简介 由于技术和利益的原因，目前国际上存在着几十种现场总线标准，比较流行的主要有: FF、CAN、DeviceNet、LonWorks、PROFIBUS、HART、INTERBUS、CC-Link、ControlNet、WorldFIP、P-Net、 SwiftNet等现场总线。 1.3.1 基金会现场总线（FF） 基金会现场总线，即Foundation Fieldbus，简称FF，这是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的技术。 其前身是以美国Fisher-Rousemount公司为首，联合: Foxboro、横河、ABB(瑞士苏黎世 )、西门子等80家公司制订的ISP协议和以Honeywell公司为首、联合欧洲等地的150家公司制订的WorldFIP协议。 屈于用户的压力，这两大集团于1994年9月合并，成立了现场总线基金会，致力于开发出国际上统一的现场总线协议。 它以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的