第3章現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)ppt課件

1、1第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述 現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生 從集中控制走向分散控制從集中控制走向分散控制 從從DCS走向走向FCS 從集團(tuán)協(xié)議走向國(guó)際規(guī)范從集團(tuán)協(xié)議走向國(guó)際規(guī)范 從國(guó)外走向國(guó)內(nèi)從國(guó)外走向國(guó)內(nèi)第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述2現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生圖：傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車(chē)間級(jí)自動(dòng)化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)圖：傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車(chē)間級(jí)自動(dòng)化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng) 第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述3現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn) 系統(tǒng)的開(kāi)放性系統(tǒng)的開(kāi)放性 互可操作性與互用性互可操作性與互用性 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性 系統(tǒng)構(gòu)造的高度分散性系統(tǒng)構(gòu)造的高度分散性 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的順應(yīng)性對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的順應(yīng)性第

2、一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述4現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線體系構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線體系構(gòu)造 第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述5現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容 現(xiàn)場(chǎng)總線的含義現(xiàn)場(chǎng)總線的含義 通訊網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)絡(luò) 互操作性互操作性 分散功能塊分散功能塊 通訊線供電通訊線供電 開(kāi)放式互連網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式互連網(wǎng)絡(luò)第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述6現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容FCS的分散功能塊控制方案的分散功能塊控制方案 操作站LAN服務(wù)器FTFGAI110差壓變送器模擬量輸入功能塊現(xiàn)場(chǎng)總線PID功能控制塊調(diào)節(jié)閥模擬量輸出功能塊PID110AO110第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述7現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容新一代新一代FCS控制器控制器 操作站LAN服務(wù)器124H2

3、現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備32H1現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備32H1現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備H1H1H1H1H2網(wǎng)橋第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述8現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容 現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造 1.現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造 環(huán)型、總線型、樹(shù)型環(huán)型、總線型、樹(shù)型 2.現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)操作方式現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)操作方式 從現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)存取、傳送、操?gòu)默F(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)存取、傳送、操作方法來(lái)分有三種任務(wù)方式：對(duì)等作方法來(lái)分有三種任務(wù)方式：對(duì)等(Peer to Peer) 、主從、主從(Client/Server C/S)及網(wǎng)絡(luò)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)構(gòu)造算機(jī)構(gòu)造(Network Computing Archnite

4、cture NCA)第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述9現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容3.網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展與網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展與網(wǎng)絡(luò)互連 網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展與網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展與網(wǎng)絡(luò)互連 1網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展 2網(wǎng)絡(luò)互連網(wǎng)絡(luò)互連 3開(kāi)放系統(tǒng)互連模型和通訊協(xié)議開(kāi)放系統(tǒng)互連模型和通訊協(xié)議第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述10現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容OSI及其幾種現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)放互連模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系及其幾種現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)放互連模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系 應(yīng)用層表達(dá)層會(huì)話層傳輸層物理層ISO/OSI模型76網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層54321應(yīng)用層物理層現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議總線接口子層數(shù)據(jù)鏈路層用戶層物理層FF模型功能塊設(shè)備描述傳送塊通信棧物理層Proifbus-DP數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層接口物理層

5、Proifbus-FMS數(shù)據(jù)鏈路層用戶接口隱去第3至第7層隱去第3至第6層應(yīng)用層信息規(guī)范底層接口HART指令Bell202HART模型HART通信規(guī)則第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述11現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容 FCS體系構(gòu)造體系構(gòu)造操作站LAN服務(wù)器124H2現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備32H1現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備32H1現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備H1H1H1H1H2網(wǎng)橋第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述12現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容 1151電容式壓力變送器的測(cè)壓原理電容式壓力變送器的測(cè)壓原理 CPU通信接口MNET低速現(xiàn)場(chǎng)總線A/D電容測(cè)量電路顯示單元3.3V電源線智能壓力變送器原理圖智能壓力變送器原理圖 第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述1

6、3現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容1151智能壓力儀表具有如下功能智能壓力儀表具有如下功能1 1采集差壓信號(hào)采集差壓信號(hào)2 2采集溫度信號(hào)采集溫度信號(hào)3 3壓力信號(hào)單位轉(zhuǎn)換壓力信號(hào)單位轉(zhuǎn)換4 4測(cè)壓膜片非線性補(bǔ)償測(cè)壓膜片非線性補(bǔ)償5 5壓力信號(hào)溫度補(bǔ)償壓力信號(hào)溫度補(bǔ)償6 6流速和流量計(jì)算流速和流量計(jì)算7 7丈量數(shù)據(jù)越限報(bào)警丈量數(shù)據(jù)越限報(bào)警8 8自標(biāo)定自標(biāo)定9 9零點(diǎn)和滿度設(shè)定零點(diǎn)和滿度設(shè)定1010掉電維護(hù)掉電維護(hù)1111數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊1212回路控制回路控制第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述14現(xiàn)場(chǎng)總線的根本內(nèi)容 FCS上位機(jī)管理軟件功能上位機(jī)管理軟件功能 1系統(tǒng)組態(tài)系統(tǒng)組態(tài)2數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)3歷史庫(kù)組態(tài)歷

7、史庫(kù)組態(tài) 4圖形組態(tài)圖形組態(tài)5控制算法組態(tài)控制算法組態(tài)6數(shù)據(jù)報(bào)表組態(tài)數(shù)據(jù)報(bào)表組態(tài)7實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示8歷史數(shù)據(jù)顯示歷史數(shù)據(jù)顯示9圖形顯示圖形顯示 10參數(shù)列表參數(shù)列表11數(shù)據(jù)打印輸出數(shù)據(jù)打印輸出12數(shù)據(jù)輸入及參數(shù)修正數(shù)據(jù)輸入及參數(shù)修正13控制運(yùn)算調(diào)理控制運(yùn)算調(diào)理14報(bào)警處置報(bào)警處置15缺點(diǎn)處置缺點(diǎn)處置 16通訊接口通訊接口17人機(jī)接口人機(jī)接口第一節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)概述15第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)(FF) Fieldbus Foundation(FF)組織FF現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì) 設(shè)備互操作性、改善過(guò)程數(shù)據(jù)、對(duì)進(jìn)程添加更多的了解、改善現(xiàn)場(chǎng)平安、更早的預(yù)測(cè)維護(hù)、減少的線纜和

8、安裝費(fèi)用第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線16現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)(FF) FF現(xiàn)場(chǎng)總線主要技術(shù)內(nèi)容現(xiàn)場(chǎng)總線主要技術(shù)內(nèi)容 1基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊技術(shù)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊技術(shù) 2規(guī)范化功能塊規(guī)范化功能塊(FB-Function Block) 3設(shè)備描畫(huà)設(shè)備描畫(huà)(DD-Device Description)與與設(shè)備描畫(huà)言語(yǔ)設(shè)備描畫(huà)言語(yǔ)(DDL-Device Description Language) 4現(xiàn)場(chǎng)總線通訊控制器與智能儀表或工現(xiàn)場(chǎng)總線通訊控制器與智能儀表或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)之間的接口技術(shù)業(yè)控制計(jì)算機(jī)之間的接口技術(shù) 5系統(tǒng)集成技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù) 6系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線17現(xiàn)場(chǎng)總線基

9、金會(huì)(FF) 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造 H2H1H1H2接線盒網(wǎng)橋總線型點(diǎn)對(duì)點(diǎn)樹(shù)型菊花鏈型H1H1H1第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線18H1H1、H2H2總線網(wǎng)段的主要特性參數(shù)總線網(wǎng)段的主要特性參數(shù)低速現(xiàn)場(chǎng)總線低速現(xiàn)場(chǎng)總線H1H1高速現(xiàn)場(chǎng)總線高速現(xiàn)場(chǎng)總線H2H2傳輸速率傳輸速率31.25kbi31.25kbit/st/s31.25kbit31.25kbit/s/s31.25kbit31.25kbit/s/s1Mbit/s1Mbit/s1Mbit/s1Mbit/s1Mbit/s1Mbit/s信號(hào)類型信號(hào)類型電壓電壓電壓電壓電壓電壓電流電流電壓電壓電壓電壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)

10、構(gòu)總線總線/ /菊菊花花鏈鏈/ /樹(shù)型樹(shù)型總線總線/ /菊花菊花鏈鏈/ /樹(shù)型樹(shù)型總線總線/ /菊花菊花鏈鏈/ /樹(shù)型樹(shù)型總線總線總線總線總線總線通信距離通信距離19001900米米19001900米米19001900米米750750米米750750米米750750米米分枝長(zhǎng)度分枝長(zhǎng)度120120米米120120米米120120米米0 00 00 0供電方式供電方式非總線非總線供電供電總線總線供電供電總線總線供電供電總線交流總線交流供電供電非總線供非總線供電電非總線供非總線供電電本質(zhì)安全本質(zhì)安全不支持不支持不支持不支持支持支持支持支持不支持不支持支持支持設(shè)備數(shù)設(shè)備數(shù)/ /段段2-322-321

11、-121-122-62-62-322-322-322-322-322-32第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線19現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)(FF) FF現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)體系構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)體系構(gòu)造 現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備分類現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備分類 FF現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)造第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線20現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)(FF)FF現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)造控制器網(wǎng)橋PLC手持終端總線分析器H1低速現(xiàn)場(chǎng)總線H2高速現(xiàn)場(chǎng)總線（或Ethernet）H1H1H1監(jiān)控計(jì)算機(jī)第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線21現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)(FF) FF現(xiàn)場(chǎng)總線信息原理現(xiàn)場(chǎng)總線信息原理 FF的協(xié)議規(guī)范建立在的協(xié)議規(guī)范建立在ISO

12、/OSI層間通層間通訊模型之上，它由訊模型之上，它由3個(gè)主要功能部分組成：個(gè)主要功能部分組成：物理層、通訊棧和用戶層。物理層、通訊棧和用戶層。第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線22過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS) Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線包括三種類型的總線現(xiàn)場(chǎng)總線包括三種類型的總線方式：通用自動(dòng)化方式：通用自動(dòng)化Profibus-FMS總線、工總線、工業(yè)自動(dòng)化業(yè)自動(dòng)化Profibus-DP總線和過(guò)程自動(dòng)化總線和過(guò)程自動(dòng)化Profibus-PA總線，以順應(yīng)于高速和時(shí)間苛總線，以順應(yīng)于高速和時(shí)間苛求的數(shù)據(jù)傳輸或大范圍的復(fù)雜通訊場(chǎng)所。求的數(shù)據(jù)傳輸或大范圍的復(fù)雜通訊場(chǎng)所。 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線23過(guò)程現(xiàn)

13、場(chǎng)總線(PROFIBUS)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線的構(gòu)造Profibus-FMSProfibus-DP PLC PLC網(wǎng)橋工業(yè)PC機(jī)工業(yè)PC機(jī)A C TA C T1 0 M 1 0 0 M1 2 3 41 3 1 4 1 5 1 65 6 7 81 7 1 8 1 9 2 09 1 0 1 1 1 22 1 2 2 2 3 2 4U P L IN K123456789 1 0 1 1 1 21 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4C O LC O LP W RS W IT C H耦合器 傳感器執(zhí)行器 傳感器執(zhí)行器第二節(jié) 幾種常

14、見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線24過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS)PROFIBUS系列系列 一般自動(dòng)化 PROFIBUS-FMS(DIN 19 245 T1+T2) Pr EN 50170 行業(yè)應(yīng)用規(guī)范： 紡織工業(yè)、 樓宇自動(dòng)化、 傳動(dòng)技術(shù)、 傳感器和執(zhí)行器、 PLCs可編程控制器、 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備過(guò)程自動(dòng)化PROFIBUS-PA(DIN 19 245 T4)在起草中符合IEC 1158-2標(biāo)準(zhǔn)的本質(zhì)安全傳輸技術(shù)加工自動(dòng)化PROFIBUS-DP(DIN 19 245 T1+T3)Pr EN 50170分散外設(shè)間的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)诙?jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線25過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS) PROFIBUS-DP 從

15、站1從站2從站3從站4從站5從站6主站1（1類）主站2（2類）主站3（1類）主站間的邏輯令牌環(huán)總線電纜短截線多主站系統(tǒng)多主站系統(tǒng)PROFIBUSPROFIBUS系統(tǒng)系統(tǒng) 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線26過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS) PROFIBUS-DP系統(tǒng)由三種類型的設(shè)備系統(tǒng)由三種類型的設(shè)備組成組成 PROFIBUS-DP系統(tǒng)可以是單主站系統(tǒng)，系統(tǒng)可以是單主站系統(tǒng)，也可以是多主站系統(tǒng)也可以是多主站系統(tǒng) 系統(tǒng)配置的描畫(huà)系統(tǒng)配置的描畫(huà) PROFIBUS-FMS技術(shù)特性技術(shù)特性第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線27HART可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)通路可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)通路(HART) 的開(kāi)展的開(kāi)展HART

16、協(xié)議采用的信號(hào)協(xié)議采用的信號(hào)HART協(xié)議把鏈路上所掛設(shè)備分為三類協(xié)議把鏈路上所掛設(shè)備分為三類HART協(xié)議命令分為三類協(xié)議命令分為三類第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線28HART 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與智能儀器的銜接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與智能儀器的銜接 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)HART接口手操器智能儀表智能儀表HART420mA模擬儀表第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線29HARTHART通訊協(xié)議模型通訊協(xié)議模型 應(yīng)用層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層用 戶物理介質(zhì) 應(yīng)用層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層用 戶第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線30控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN) CAN概述 版版 本本發(fā)布時(shí)間發(fā)布時(shí)間內(nèi)內(nèi) 容容 變變 化化1.01.019851985年年1.11.11

17、9871987年年位定時(shí)要求重新定義位定時(shí)要求重新定義1.21.219901990年年振蕩器容錯(cuò)能力提高振蕩器容錯(cuò)能力提高2.02.019911991年年P(guān)art A,Part A,與與1.21.2版相同版相同Part B,Part B,引入數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的擴(kuò)引入數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的擴(kuò)展幀結(jié)構(gòu)展幀結(jié)構(gòu)CANCAN協(xié)議版本開(kāi)展協(xié)議版本開(kāi)展 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線31控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN) CAN總線系統(tǒng)總線系統(tǒng) CAN總線系統(tǒng)由總線系統(tǒng)由CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)器節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)構(gòu)成。器節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)構(gòu)成。 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線32控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN) CAN總線系統(tǒng)總線系統(tǒng) 上位機(jī)

18、系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)器1節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)器2節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)器n節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)一級(jí)總線二級(jí)總線系統(tǒng)的總體構(gòu)造系統(tǒng)的總體構(gòu)造 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線33控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造圖節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造圖 微處理器80C592EPROM鎖存器CAN驅(qū)動(dòng)器82C250傳感器接口傳感器AD590電源模塊復(fù)位芯片+220V-220V二級(jí)總線第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線34控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)轉(zhuǎn)發(fā)器節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖轉(zhuǎn)發(fā)器節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖 微控制器MCS51總線接口82C200+82C250電源模塊+220V-220V一級(jí)總線總線接口82C200+82C250二級(jí)總線第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線35控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN) CAN控制器控制器 目前

19、運(yùn)用較廣泛、特點(diǎn)較突出的是目前運(yùn)用較廣泛、特點(diǎn)較突出的是Philips公司的公司的SJA1000控制器控制器 上控主設(shè)備CAN接口卡監(jiān)控報(bào)警器CAN接口電路智能儀表1#CAN接口電路智能儀表N#CAN接口電路智能開(kāi)關(guān)量板CAN接口電路CAN總線120120CANCAN網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)方案網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)方案 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線36控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)CAN總線模塊構(gòu)造總線模塊構(gòu)造 執(zhí)行機(jī)構(gòu)靈敏元件人-機(jī)接口模塊控制器CAN控制器CAN接收發(fā)送器RxTx執(zhí)行機(jī)構(gòu)靈敏元件人-機(jī)接口AT89C51SJA1000PCA82C250RxTxCAN總線第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線37控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)

20、 CAN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式 CAN接口卡監(jiān)控主機(jī)現(xiàn)場(chǎng)傳感器現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)傳感器現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分線盒現(xiàn)場(chǎng)傳感器現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)傳感器現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接樹(shù)型連接支脈型連接菊花鏈型CANCAN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)銜接方式原理表示圖網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)銜接方式原理表示圖 第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線38控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)CAN總線分布工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓韴D總線分布工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓韴D CAN接口卡CANHCANL中繼器CAN模塊1CAN模塊2CAN模塊NCANLCANHSdLRTRTRTRT監(jiān)控主機(jī)第二節(jié) 幾種常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線39第三節(jié)部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks) LonWorks概述 LonWorks的技術(shù)中心神經(jīng)元芯

21、片 LontWorks技術(shù)的中心是神經(jīng)元芯片(Neuron Chip)。該芯片內(nèi)部裝有3個(gè)CPU。 第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)40神經(jīng)元芯片 共享存儲(chǔ)器共享存儲(chǔ)器 通信接口I/O口MAC處理器網(wǎng)絡(luò)處理器應(yīng)用處理器網(wǎng)絡(luò)緩沖器應(yīng)用緩沖器第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)41LonWorks節(jié)點(diǎn) 以神經(jīng)元芯片為中心的控制節(jié)點(diǎn)以神經(jīng)元芯片為中心的控制節(jié)點(diǎn)傳感器和執(zhí)行器晶振電源I/O調(diào)理收發(fā)器16k58k ROM神經(jīng)元芯片3150/3120神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造框圖神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造框圖 第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)42LonWorks節(jié)點(diǎn) 采用宿主采用宿主(Host Base)

22、構(gòu)造構(gòu)造主處理器接口單元神經(jīng)元芯片收發(fā)器復(fù)位電路EPROM典型宿主構(gòu)造框圖典型宿主構(gòu)造框圖 第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)43LonTalk協(xié)議的功能 運(yùn)用運(yùn)用LONTALK協(xié)議的典型控制系統(tǒng)協(xié)議的典型控制系統(tǒng) 路由器NodeNodeNode路由器NodeNodeNode路由器NodeNodeNode路由器NodeNodeNodeNodeNodePC機(jī)DDEServerNetMakerInstallationToolLonBuilder開(kāi)發(fā)工具箱Power Line Channel78Kbps Tp ChannelRadio Frequency ChannelLine Power C

23、hannel串口LonTalk適配器串口LonTalk適配器第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)44LonTalk協(xié)議的功能層號(hào)層號(hào)OSIOSI層層目目 的的提供的服務(wù)提供的服務(wù)7 7應(yīng)用層應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量類型標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量類型6 6表示層表示層數(shù)據(jù)解釋數(shù)據(jù)解釋網(wǎng)絡(luò)變量發(fā)送網(wǎng)絡(luò)變量發(fā)送5 5會(huì)話層會(huì)話層遠(yuǎn)程操作遠(yuǎn)程操作請(qǐng)求請(qǐng)求應(yīng)答每件事認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)答每件事認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)管理4 4傳輸層傳輸層端到端的可靠性端到端的可靠性確認(rèn)和非確認(rèn)單一廣播和多路發(fā)送認(rèn)證排序，確認(rèn)和非確認(rèn)單一廣播和多路發(fā)送認(rèn)證排序，重復(fù)檢測(cè)重復(fù)檢測(cè)3 3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層目的尋址目的尋址尋址路由選擇尋址路由選擇2 2鏈路層鏈路層媒

24、體訪問(wèn)和數(shù)據(jù)包媒體訪問(wèn)和數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)編碼、CRCCRC差錯(cuò)檢測(cè)、差錯(cuò)檢測(cè)、CSMACSMA沖突沖突避免，選擇優(yōu)先級(jí)和沖突檢測(cè)避免，選擇優(yōu)先級(jí)和沖突檢測(cè)1 1物理層物理層電子設(shè)備內(nèi)部聯(lián)接電子設(shè)備內(nèi)部聯(lián)接特定媒體接口和調(diào)試方式特定媒體接口和調(diào)試方式七層協(xié)議中各層的情況七層協(xié)議中各層的情況 第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)45LonWorks收發(fā)器與路由器 雙絞線收發(fā)器雙絞線收發(fā)器 對(duì)雙絞線的支持主要有三類收發(fā)器：對(duì)雙絞線的支持主要有三類收發(fā)器：直接驅(qū)動(dòng)、直接驅(qū)動(dòng)、RS-485和變壓器耦合和變壓器耦合 電源線收發(fā)器電源線收發(fā)器(Link Power Transceiv

25、er) 電力線收發(fā)器電力線收發(fā)器 無(wú)線收發(fā)器無(wú)線收發(fā)器 光纖收發(fā)器光纖收發(fā)器 路由器路由器(Router)第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)46LonWorks收發(fā)器與路由器RTR-10路由器模塊構(gòu)成的路由器框圖路由器模塊構(gòu)成的路由器框圖 安裝按鈕電源路由器核心模塊A邊收發(fā)器B邊收發(fā)器第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)47公用開(kāi)發(fā)言語(yǔ)Neuron C Neuron C簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 Neuron C的一些功能的一些功能第三節(jié) 部分操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorks)48第四節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線的開(kāi)展趨勢(shì) 現(xiàn)場(chǎng)總線的開(kāi)展不會(huì)被計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)取代 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的開(kāi)展 現(xiàn)場(chǎng)總線的功能第四節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)展趨勢(shì)4

26、9IEC61158 8種類型現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 1IEC 61158技術(shù)報(bào)告技術(shù)報(bào)告Type 2ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線Type 3Profibus 現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線Type 4P-Net現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線Type 5FF HSE(High Speed Ethernet)Type 6SwiftNet 現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線Type 7WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線Type 8Interbus 現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線第四節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)展趨勢(shì)50IEC61158 8種類型現(xiàn)場(chǎng)總線IEC引薦的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)造引薦的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)造 第四節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)展趨勢(shì)51IEC61158 8種類型現(xiàn)場(chǎng)總

27、線Type2 ControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線體系構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線體系構(gòu)造 信 息 層自 動(dòng) 化 和 控 制 層 設(shè) 備 層以太網(wǎng)（Ethernet）網(wǎng)絡(luò)控制網(wǎng)（ControlNETTM）設(shè)備網(wǎng)（DeviceNETTM）網(wǎng)絡(luò)第四節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)展趨勢(shì)52IEC61158 8種類型現(xiàn)場(chǎng)總線Type3Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線體系構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)總線體系構(gòu)造 管理級(jí)總線循環(huán)時(shí)間1000ms單元級(jí)總線循環(huán)時(shí)間100ms現(xiàn)場(chǎng)級(jí)總線循環(huán)時(shí)間10ms管理級(jí)計(jì)算機(jī)CNCPV/VEM變送器執(zhí)行器I/O現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備VEM/PCPLCPCSPROFIBUS-FMSPROFIBUS-DPPROFIBUS-PA第四節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)展趨勢(shì)53現(xiàn)

28、場(chǎng)總線運(yùn)用工程的開(kāi)展趨勢(shì) 總線類型總線類型位式總線位式總線(Sensor Bus or Bit-Bus)字節(jié)總線字節(jié)總線(Device Bus or Byte-Bus)數(shù)據(jù)流總線數(shù)據(jù)流總線(Full Function Bus or Block-Bus)典型總線典型總線AS-IDeviceNetFoundation Fieldbus設(shè)備識(shí)別設(shè)備識(shí)別否否是是是是診斷、維護(hù)信息診斷、維護(hù)信息很少很少是是是是設(shè)備的遙控組態(tài)設(shè)備的遙控組態(tài)否否是是是是遙控校驗(yàn)遙控校驗(yàn)否否是是是是附加功能附加功能否否是是是是時(shí)間同步時(shí)間同步否否否否是是現(xiàn)場(chǎng)控制現(xiàn)場(chǎng)控制否否否否是是模擬量測(cè)量模擬量測(cè)量否否有限制有限制是是自由

29、選擇供應(yīng)商自由選擇供應(yīng)商無(wú)設(shè)備行規(guī)無(wú)設(shè)備行規(guī)是是是是多主機(jī)多主機(jī)否否限制，增加主機(jī)影響巡回時(shí)間限制，增加主機(jī)影響巡回時(shí)間是是網(wǎng)絡(luò)供電網(wǎng)絡(luò)供電是是是是是是已存在電纜的使用已存在電纜的使用否否否否是是在危險(xiǎn)區(qū)域使用在危險(xiǎn)區(qū)域使用否否否否是是產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)量簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)量I/O模塊模塊開(kāi)關(guān)量和模擬量開(kāi)關(guān)量和模擬量I/O模塊，適合模塊，適合PLC應(yīng)用或過(guò)程控制應(yīng)用應(yīng)用或過(guò)程控制應(yīng)用具有功能塊的開(kāi)關(guān)量和模擬量具有功能塊的開(kāi)關(guān)量和模擬量I/O設(shè)備，設(shè)備，適合過(guò)程控制適合過(guò)程控制控制功能塊控制功能塊否否否否是是設(shè)備描述語(yǔ)言設(shè)備描述語(yǔ)言否否否否是是價(jià)格價(jià)格非常低非常低低低高高第四節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)展趨勢(shì)54第五節(jié) 運(yùn)用系統(tǒng)舉例 現(xiàn)場(chǎng)總線LonWorks在智能樓宇中的