测控系统网络化技术及应用第3章.ppt

3.3.3 基金会现场总线 基金会现场总线（Foundation Field Bus，FF）： 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。 它以ISO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通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。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，采用设备描述语言，规定了通用的功能块集。 3.3.3 基金会现场总线 基金会现场总线分低速HI和高速HZ两种通信速率。 1）HI的传输速率为31.25kbps，通信距离可达1900m，支持总线供电。 2）HZ的传输速率分为1Mbps和2.5Mbps两种，其通信距离分别为750m和500m。 3.3.3 基金会现场总线 这种控制系统还可以与别的系统或特定的计算机进行信息交换，构成各种高性能的控制系统。 1）基金会现场总线系统是为适应自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术的需要而专门设计的。 2）基金会现场总线的系统是开放的，可由不同制造商生产的测量、控制设备构成。 3）基金会现场总线的最大特色就在于它不仅仅是一种总线，而且是一个网络系统。 3.3.4 ProfiBus总线 ProfiBus 是德国标准DIN19245 和欧洲标准EN50170的现场总线标准，它由以下三部分组成BUS。 ProfiBus－DP ProfiBus－FMS ProfiBus－PA 3.3.4 ProfiBus总线 DP型用于分散外设间的高速数据传输，适合于加工自动化领域的应用。 FMS意为现场信息规范，FMS型适用于纺织、楼宇自动化、可编程序控制器、低压开关等。 PA型则是用于过程自动化的总线类型，它遵从IECll58－2标准。它采用了OSI模型的物理层、数据链路层。 3.3.5 控制器局域网总线CAN CAN（Control Area Network）即控制器局域网络。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。 由于CAN总线本身的特点，其应用范围目前己不再局限于汽车行业，而向过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN己经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。 3.3.5 控制器局域网总线CAN CAN总线特点可概括如下： 1）CAN为多主方式工作。 2）CAN网络上的节点信息分成不同层次的优先级，可满足不同的实时要求 3）CAN采用非破坏性总线仲裁技术。 4）CAN只许通过报文滤波，可实现点对点、一点对多点及全局广播传输方式。 5）CAN的直接通信距离是10km（速率5kbps以下），通信速率最高可达1Mbps。 6）CAN上的节点数取决于总线驱动电路，最多可达110个。 7）CAN采用短帧结构。 8）CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据出错率极低。 9）CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。 10）CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以便总线上其他节点的操作不受影响。 3.3.6 ControlNet总线 1．应用领域 随着国际自动化系统网络技术的不断进步，ControlNet International 到目前为止，成员公司已扩展到50多个，其中不乏世界知名的大公司，如ABB Roboties、Honeywell Inc、Toshiba International。ControlNet可广泛应用于交通运输、汽车制造、冶金、矿山、电力、食品、造纸、水泥、石油化工、娱乐及其它各个领域的工厂自动化和过程自动化。 3.3.6 ControlNet总线 2．技术特点 1）CtrolNet是高速的控制和I/O网络，具有增强的I/O性能和点对点通讯能力，支持多主方式，可以从任何一个节点访问整个网络。 2）对于离散和连续过程控制应用场合，均具有确定性和可重复性。 3）先进的生产者/消费者网络模型，最大限度的优化了带宽的利用率，并可构成多主、主/从、对等的通讯结构；媒体访问算法确保了控制信息传送时间的准确性。 4）具有灵活的安装选择，可使用各种标准的低价同轴电缆，也可使用具有强抗干扰性和本征安全性的光纤，并支持媒体冗余方式。 3.3.6 ControlNet总线 3．通信模式 ControlNet在单根电缆上支持两种信息传输： 一种是对时间有苛刻要求的控制信息和I/O数据，ControlNet授予他们最高优先权，保证其不受其他信息的干扰。 二是无时间苛求的信息和程序上/下载，他们