组态教学第9课.ppt

工业组态技术概论第九课I/O设备驱动(拓展篇) 授课人:于宏亮 济南大学控制科学与工程学院 基础知识回顾 第四章： I/O设备驱动（基础与操作） 4.1 设备驱动程序在组态软件中所处地位 4.2 设备驱动程序完成的主要功能 4.3 常见的I/O设备及其与PC间的连接方式 4.4 力控I/O设备驱动程序的使用方法 本次课内容： 第四章： I/O设备驱动（拓展篇） 4.5 设备驱动程序数据流图 4.6 现场总线技术及其对设备驱动程序的影响 第4章 I/O设备驱动 4.5设备驱动程序数据流图 设备驱动程序地位: 设备驱动程序(I/O Server) 是桥梁。 数据上传、指令下达。 设备驱动程序（I / O Server）主要是按照接口协议完成对接口设备的状态检测，数据的读、写操作。 设备驱动程序数据流图 4.6现场总线技术及其对设备驱动程序的影响 传统仪表： 多使用4-20mA信号，具有以下缺陷： 1）每台仪表都占用单独的信号传输线路，电缆用量很大。 2）现场一次仪表（内嵌微处理器）将信号进行D/A转换，中控室二次仪表又对信号进行A/D转换，2次转换造成2次损失。 传统仪表： 3）仪表系统的安装、维护、矫正费用和难度都较大，费时费力。 4）仪表信号易受到干扰，可靠性差。 5）仪表型号的互换性差。 现场总线仪表： 现场总线的核心是实现现场仪表和执行机构的数字化。 现场总线仪表利用微处理器实现仪表的智能化，可以实现仪表和自动化系统间的数字化、多边双向通信。 现场总线是一种工厂设备级的通信网络系统。 1、HART HART（Highway Addressable Remote Transducer)协议：Rosemount1985年开发。在不中断4-20mA信号情况下，实现智能现场设备与主设备之间的双向数字通信。是一种过渡性的现场总线协议。 HART的优点是原来的模拟信号不受任何干扰。 HART表给仪表的调校带来方便。在中控室使用HART手操器可以集中对HART网上的所有仪表进行逐个调校，极大提高了工作效率。 HART数字通信方面也提高了现场仪表的信号精度，免去了进行2次A/D，D/A转换的精度损失。 速度慢（超过4台） 物理层：FSK 2、FF FF(Foundation Fieldbus)总线:1994年10月，可互操作系统工程基金会（Interoperable Systems Project Foundation, ISPF）和北美WorldFIP（WorldFIP North America, WorldFIP NA）合并成为一个新组织：现场总线基金会，以加速现场总线的标准化。其明确目的定位在过程控制领域种的可靠、分散控制. 以ISO/OSI为基础，物理层、链路层、应用层，并在应用层上增加了用户层（主要针对自动化测控应用的需要，定义了信息存取的统一规则，用设备描述语言（DDL）规定了通用的功能块集。 H1(低速)：31.25kb/s，1900 m ，支持本质安全、总线供电,流程行业 HSE（high speed ethernet、高速以太网）：100Mb/s,离散行业 2、FF 采用设备描述语言技术，解决了不同厂商的设备的互操作问题，FF具有10个基本功能块（AI、AO、PID）和19个附加算术功能块。 主要技术内容：除智能检测、控制的有关技术外，还包括FF通信协议本身；通信栈、DDL语言及设备描述字典、功能块、系统软件技术、系统集成技术 3、ProfiBus Profibus总线:由Siemens领导开发，共有3种版本--FMS（Fieldbus Message Specification） DP（Decentralised Peripherals）、PA（Process Automation）。 DP：分散外设间的高速数据传输，适用于加工自动化（离散） FMS：现场信息规范，适用于可编程控制器、低压开关等一般自动化。 PA：过程自动化。 3、ProfiBus PA：物理层、链路层 DP：隐去了3-7层，增加直接数据连接拟合作为用户接口。 FMS：隐去了3-6层，采用了应用层。 传输速率：9.6kb/s-12Mb/s,12M时100m，可用中继器达到10km。 传输介质：专用ProfiBus双绞电缆或光缆。 支持本质安全，与总线供电 可挂接127个站点 4、LonWorks Lon Works总线：LonWorks是对等控制网络，适用于分散控制和楼宇自动化中连接智能设备，由美国Echelon公司开发。 90年发布，支持ISO/OSI全部7层协议 通信速率：300b/s-1.5Mb/s 直接传输距离2700m（78kb/s,双绞线） 节点数：32000。 支持本质安全 4