现场总线profibus介绍200904PPT课件.ppt

主 要 内 容 现场总线技术的基本概念 现场总线控制系统的发展和现场总线国际标准 适用于过程控制领域的典型FCS简介及应用 现场总线控制系统在火电厂的应用 现场总线技术的基本概念 现场总线的产生及定义 现场总线的核心和基础 现场总线的应用领域 现场总线通信协议模型 现场总线的产生及定义 国际电工委员会IEC61158对现场总线定义： 安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点的数据总线称为现场总线。 工业控制领域不断提高的需求：范围、规模、性能 控制、管理和决策结合，信息量和实时性要求提高 4C技术（Computer、Control、Communucation、CRT）的高速发展 现场总线的核心和基础 不同类型的总线，其核心是不同的“ 总线协议”。协议的本质是“ 标准”。 总线协议技术是系统的，有完整的硬件和软件支持，能够形成系统和产品。 总线协议的标准化是实现开放、互操的前提。 现场总线控制系统的应用领域 FCS应用的三大典型领域 (1) 制造:典型是汽车制造，自动化生产线机器人的离散操作。由PLC发展到FCS (2) 物业：楼宇自动化，节点多达32,385，无主从，各节点对等，但节点间传递信息量较低 (3) 过程控制：石化、发电等，模拟量监控技术复杂、安全性高。由DCS发展到FCS 现场总线控制系统的应用领域 现场总线通信协议模型 协议分层： 大多数网络软件按分层结构组织。网络体系结构是指划分层次、每层功能、层间接口及相同层次通信的协议。 ISO7498标准的OSI分层模型：ISO－OSI标准 用于信息技术和邮电通信的国际标准化组织（ISO）制定的开放系统互连（OSI）七层参考模型 现场总线通信协议模型 现场总线通信协议模型： 在ISO－OSI模型的基础进行简化，并增添面向用户的第8层－用户层 现场总线通信协议模型 物理层：提供机械、电气、功能性和规程性的位流传输 通信速率－32.25kb/s、1Mb/s、2.5Mb/s、12Mb/s等 现场总线段的现场装置数 现场总线的导线媒体和长度：双绞线、同轴电缆、光纤 Profibus现场总线控制系统 Profibus现场总线控制系统 Profibus现场总线控制系统 Profibus现场总线控制系统 Profibus现场总线控制系统 国内电厂FCS工程应用 玉环电厂水处理FCS工程应用 玉环电厂水处理FCS工程应用 火电厂应用FCS将带来自动化技术革命 电站现场总线控制系统FCS165 希望与电力行业的专家和同行交流 玉环电厂水处理FCS网络结构 玉环电厂水处理FCS工程应用 中文界面的诊断信息和设备管理窗口 变送器窗口 超声波液位计窗口 应用FCS的核心是现场设备信息的利用 操作员站的现场总线设备信息画面 操作员站的现场总线设备信息画面 华能玉环电厂水网控制室 补给水控制系统 主机柜 1面 动力柜 1面 通讯箱 5面 电磁阀箱 8面 废水处理控制系统 通讯箱 2面 电磁阀箱 4面 控制站（PLC）机柜。除冗余PLC、通信接口模件外没有常规I/O卡件。 就地通信箱包含： 光电链路器OLM DP二合一单元Y-Link DP/PA耦合单元 24V直流电源 华能玉环电厂水网控制系统 Profibus-DP接口的超声波液位计 华能玉环电厂水网控制系统 火电厂应用FCS将带来自动化技术革命 现场总线的技术优越性 突破信号传统的“点对点”传输，带来丰富的现场状态、诊断信息，以及远程参数调整、校正功能； 促进信息管理、设备管理、优化控制软件的开放、发展和应用； 电厂控制、管理自动化实现革命化发展，建立真正的“数字化电厂”。 现场总线产生的新理念 网络设计，是系统设计的重点； 需要设计仪表、设备的地理位置，电缆桥架的走向，是优化通讯支路设计，仪表连接设计的条件； 现场总线产生的新理念 安装、接线的数量减少，但安装工艺的要求有提高； 仪表、设备的状态能够在集控室监视，就地工作减少，但技术要求提高。 * 西安热工研究院 TPRI 现场总线控制系统（FCS)在火电厂应用的研究 自动化技术研究中心 现场总线控制系统（FCS）  现场总线是自动化发展的必然产物 现场总线的核心－总线协议 现场总线的基础－智能现场装置 遵循统一的总线协议，实现双向数字通信。 具有