新第8章 分布式测控网络技术.ppt

8.3.3 FF现场总线技术 FF现场总线标准共有四层协议，即物理层、数据链路层、应用层和用户层。下面简单介绍该标准各层协议的主要技术内容。 1.物理层(Physical Layer) 物理层定义了传送数据帧的结构，信号波形的幅度限制，以及传输介质，波特率、功耗和网拓扑结构。 ①传输介质可以采用有线电缆、光纤和无线通信。 ②通过有线电缆传送信号的波特率定义了两种速率标准：H1：31.25Kbps低速率网络；H2：1Mbps/2.5Mbps高速网络。 ③H1标准最大传输距离为1900米(无需中继器)，最多串接四台中继器。H2标准在1Mbps波特率下，最大传送距离750米；在2.5Mbps波特率下，最大传送距离500米。 ④现场总线协议支持总线型、树型和点对点型三种拓扑结构。 ⑤编码方式和报文结构 2.数据链路层(Data Link Layer) 这一层由上下两部分组成：下层部分功能是对传输介质传送的信号进行发送、接收控制；上层部分功能是对数据链路进行控制，保证数据传送到指定的装置。 3.应用层(Application Layer) 现场总线访问子层FAS和现场总线报文规范FMS两部分构成了应用层。 现场总线访问子层FAS(Fieldbus Access Sublayer)提供3类服务：发布/索取(Publisher/Subscriber)，客户机/服务器(Client/Server)，报告分发(Report Distribution)，这3类服务被称为虚拟通信关系VCR(Virtual Communication Relationships)。 4.用户层 用户层规定了标准的“功能块”供用户组态成为系统。利用功能块数据结构执行数据采集、控制和输出功能。每一个功能块包含一种对数据进行处理的算法。用户为每一个功能块定义一个名称，称为块标记。在同一网络中名称必须唯一。数据被分解成输入、输出和内部变量。 8.3.4 工业以太网 1.以太网概述 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。 2.工业以太网 所谓工业以太网(Industrial Ethernet)，就是应用于工业自动化领域的以太网技术。 3.原理及体系结构 工业以太网协议有多种，如HSE、ProfiNet、Ethernet/IP、Modbus TCP等，它们在本质上仍基于以太网技术（即IEEE802.3标准）。 4.工业以太网的应用 8.4 系统集成与集成自动化系统 8.4.1 系统集成的含义与框架 8.4.2 集成自动化系统的体系结构 8.4.3 综合自动化技术 8.4.1 系统集成的含义与框架 1.系统集成的含义 系统集成(System Integration)可理解为：按系统整体性原理，将原来没有联系或联系不紧密的元素组成为具有一定功能的，满足一定目标、相互联系、彼此协调工作的新系统的过程、技术与科学，由而引出系统集成工程，系统集成技术，系统集成方法或理论，系统集成体系结构或框架以及系统集成商（者）等。 2.网络系统集成框架 （1）控制网络与企业网络的集成框架 FCS和企业网络的集成技术可以有以下两种框架： ①网间连接技术 （如右图所示） ②OPC技术 （2）控制网络系统集成框架 1）现场总线与分布控制系统（DCS）输入输出总线的集成 2）现场总线与分布式控制系统网络的集成 3）现场总线与分布式控制系统的集成 8.4.2 集成自动化系统的体系结构 所有系统集成都包括系统体系结构、物理集成、信息集成、功能集成、经营集成和人机集成等方面的内容。 1.集成系统的体系结构 2.系统集成的各个方面 (1) 系统集成的核心-信息集成 (2) 系统集成的基础-物理集成 (3) 系统集成的目标-功能集成 (4) 系统集成的关键-人机集成 (5) 系统集成的灵魂-经营集成 (6) 系统集成的约束-价值集成 (7) 系统集成的保证-技术集成 8.4.3 综合自动化技术 1.计算机集成制造系统 CIMS 应用到流程工业又称CIPS，也叫流程工业综合自动化系统，体系结构可按功能划分为五层，自下而上依次是控制层、监控层、调度层、管理层、决策层，各层之间的联系如下图所示。 2.ERP-MES-