第7章-分散型測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-計(jì)算機(jī)控制技術(shù)-課件-

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

ComputerControlledSystem中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院袁艷Monday,December12,2022計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

ComputerControlledSy第七章分散型測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)7.1數(shù)據(jù)通信技術(shù)7.2工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)7.3分散型控制系統(tǒng)(DCS)7.4位總線(Bitbus)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(自學(xué))7.5現(xiàn)場總線(Fieldbus)技術(shù)第七章分散型測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)7.1數(shù)據(jù)通信技術(shù)7.1數(shù)據(jù)通信技術(shù)返回DataCommunicationTechnology7.1.1異步傳送與同步傳送7.1.2面向字符和面向位的傳送7.1.3平衡與不平衡傳輸技術(shù)7.1.4RS-422/RS-485接口及應(yīng)用7.1數(shù)據(jù)通信技術(shù)返回DataCommunication7.1.1異步傳送與同步傳送數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)：

數(shù)據(jù)通信概述；數(shù)據(jù)的傳輸方式；

多路復(fù)用技術(shù)。7.1.1異步傳送與同步傳送數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)：1、數(shù)據(jù)通信概述

通信系統(tǒng)模型

任何一個(gè)通信系統(tǒng)都可以借助如圖所示的通信系統(tǒng)模型來抽象地進(jìn)行描述。

噪聲N(t)輸出數(shù)據(jù)d’或信號(hào)d’(t)

信息源發(fā)信機(jī)傳輸媒介噪聲源收信機(jī)受信者通信系統(tǒng)模型示意框圖輸入數(shù)據(jù)d或信號(hào)d(t)發(fā)送信號(hào)s(t)接收信號(hào)r(t)1、數(shù)據(jù)通信概述噪聲N(t)輸出數(shù)據(jù)d’或信號(hào)d’(通信傳輸?shù)男畔⒄Z音、圖像、文字、數(shù)據(jù)等。信息的類別連續(xù)信息：信息的狀態(tài)隨時(shí)間而連續(xù)變化。離散信息：信息的狀態(tài)是可列的或是離散的。通信中的兩種基本傳輸信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。通信傳輸?shù)男畔⒛M通信以模擬信號(hào)作為載體來傳輸信息，數(shù)字通信以數(shù)字信號(hào)作為載體來傳輸信息稱為數(shù)字通信，數(shù)據(jù)通信若信息源產(chǎn)生的是數(shù)據(jù)，則整個(gè)通信過程稱為數(shù)據(jù)通信。（a）模擬信號(hào)

t

u

01001（b）數(shù)字信號(hào)

t

u傳輸信號(hào)示意圖模擬通信（a）模擬信號(hào)tu010數(shù)據(jù)編碼

在通信系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)正常通信，要對(duì)二進(jìn)制碼和字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系作一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)定，這種規(guī)定即稱為編碼?？刂谱址绹畔⒔粨Q標(biāo)準(zhǔn)碼ASCII碼；擴(kuò)展ASCII碼。數(shù)據(jù)編碼調(diào)制將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成能在模擬信道上傳輸?shù)哪M信號(hào)。振幅調(diào)制ASK(AmplitudeShiftKeying）用原始脈沖信號(hào)去控制載波的振幅變化。頻率調(diào)制FSK(FrequencyShiftKeying)用原始脈沖信號(hào)去控制載波的頻率變化。相位調(diào)制PSK(PhaseShiftKeying）用原始脈沖信號(hào)去控制載波的相位變化。調(diào)制三種調(diào)制信號(hào)示意圖11110000原始信號(hào)（a）調(diào)幅（b）調(diào)頻（c）調(diào)頻（d）調(diào)相（e）調(diào)相三種調(diào)制信號(hào)示意圖11110000原始信號(hào)（a）調(diào)幅（b）調(diào)2、數(shù)據(jù)傳輸方式基帶傳輸與頻帶傳輸基帶是指電信號(hào)所固有的頻帶，直接將這些電脈沖信號(hào)進(jìn)行傳輸，就稱為基帶傳輸，它不適合遠(yuǎn)距離傳輸。先進(jìn)行調(diào)制使其頻率變窄，再傳輸，則稱為頻帶傳輸。串行傳輸與并行傳輸數(shù)據(jù)在一個(gè)信道上按位依次傳輸?shù)姆绞椒Q為串行傳輸。數(shù)據(jù)在多個(gè)信道上同時(shí)傳輸?shù)姆绞椒Q為并行傳輸。2、數(shù)據(jù)傳輸方式串行傳輸中，接收端必須知道波特率（單位：位/秒）、字符同步、幀（或塊）同步。同步傳輸發(fā)送端一邊發(fā)送數(shù)據(jù)位，一邊發(fā)送同步時(shí)鐘，接收端根據(jù)發(fā)送端發(fā)送來的同步時(shí)鐘接收數(shù)據(jù)位，即發(fā)送端與接收端的兩個(gè)時(shí)鐘是同步的。異步傳輸發(fā)送端僅發(fā)送數(shù)據(jù)位，而不發(fā)送同步時(shí)鐘，接收端根據(jù)雙方事先約定的時(shí)間（波特率）進(jìn)行接收，即發(fā)送時(shí)鐘與接收時(shí)鐘不同步。串行傳輸中，接收端必須知道同步傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)

傳輸效率高，字符傳輸中不需要加起始位和停止位，其缺點(diǎn)是需增加一根時(shí)鐘傳輸線。異步傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)

不需要時(shí)鐘傳輸線，但字符傳輸中需要加起始位和停止位，因而傳輸效率較低。

串行異步通信是目前最常用的通信方式。同步傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)幀傳輸（必須采用ASCII碼傳輸）將要傳輸?shù)男畔ⅲ〝?shù)據(jù)）組成一個(gè)包，首先發(fā)送數(shù)個(gè)同步字符（SYN），隨后開始發(fā)送幀起始字符（STX），緊接著發(fā)送數(shù)據(jù)，最后發(fā)送幀結(jié)束字符（ETX）。采用幀傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)傳輸速率高，占用CPU時(shí)間少，數(shù)據(jù)可靠；缺點(diǎn)是要將原碼轉(zhuǎn)化成ASCII碼，效率下降了一半。幀傳輸（必須采用ASCII碼傳輸）傳輸速率單位時(shí)間內(nèi)傳送的信息量。波特率（位/秒）調(diào)制速率單位時(shí)間內(nèi)所能調(diào)制的調(diào)制次數(shù)。波特?cái)?shù)據(jù)信號(hào)速率單位時(shí)間內(nèi)通過信道的信息量。比特/秒數(shù)據(jù)傳輸速率單位時(shí)間內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)量。常用字符/分表示傳輸速率3、多路復(fù)用技術(shù)把多路信號(hào)用一條信道進(jìn)行傳輸，以提高效率。頻分多路復(fù)用

把信道的頻譜分割成若干個(gè)互不重疊的小頻段，每條小頻段都可以看作是一條子信道。時(shí)分多路復(fù)用

信道的傳輸時(shí)間分割成許多時(shí)間段，這種方法接收端與發(fā)送端的時(shí)序必須嚴(yán)格同步。返回3、多路復(fù)用技術(shù)返回不平衡方式：用單線傳輸信號(hào)，以地線作為信號(hào)的回路，接收器用單線輸入信號(hào)。平衡方式：用雙絞線傳輸信號(hào)，信號(hào)在雙絞線中自成回路不通過地線，接收器用雙端差動(dòng)方式輸入信號(hào)。在不平衡方式中，信號(hào)線上感應(yīng)的干擾和地線上的干擾迭加后影響接收信號(hào)；在平衡方式中，雙絞線上感應(yīng)的干擾相互抵消，地線上的干擾不影響接收端，因此抗干擾能力強(qiáng)，適合較遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。7.1.3平衡與不平衡傳輸技術(shù)不平衡方式：用單線傳輸信號(hào)，以地線作為信號(hào)的回路，接收器用單RS-232標(biāo)準(zhǔn)用于數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間的串行數(shù)據(jù)通訊。數(shù)據(jù)終端設(shè)備數(shù)據(jù)通訊中的端末設(shè)備，如計(jì)算機(jī)或終端。數(shù)據(jù)通訊設(shè)備指信號(hào)交換和發(fā)送設(shè)備，如波形變換器、基帶傳輸器及調(diào)制解調(diào)器等。RS-232標(biāo)準(zhǔn)1、RS-232標(biāo)準(zhǔn)的功能特性

功能特性描述了其接口引線所代表的功能，分為數(shù)據(jù)功能和控制功能。

RS-232標(biāo)準(zhǔn)的主要引線功能有5類地線：引線1是保護(hù)地，引線7(GND)為信號(hào)地；發(fā)送數(shù)據(jù)（TXD）引線2；接收數(shù)據(jù)（RXD）引線3；控制信號(hào)（對(duì)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送起著控制作用）；調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)信號(hào)。1、RS-232標(biāo)準(zhǔn)的功能特性控制信號(hào)請求發(fā)送（RTS）引線4清除發(fā)送（CTS）引線5DTE準(zhǔn)備就緒（DTR）引線20數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備就緒（DSR）引線6調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)信號(hào)振鈴指示（RI）引線22載波檢測（CD）引線8RI和CD信號(hào)是專為電話網(wǎng)而設(shè)計(jì)，只在進(jìn)行遠(yuǎn)程通信時(shí)才需要。控制信號(hào)

2、RS-232標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性電氣特性主要體現(xiàn)在電氣連接方式、電氣參數(shù)及通信速率等方面。電氣連接方式（EIARS-232C及CCITT建議的方式）：單端驅(qū)動(dòng)非差分接收電路。信號(hào)地EIA電平TTL電平TTL電平發(fā)送器接收器特點(diǎn)：非平衡的連接方式、公用地線。2、RS-232標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性信號(hào)地EIA電平TTL電平電氣參數(shù)引線信號(hào)狀態(tài)（必須是以下三種之一）SPACE/MARK（空號(hào)/傳號(hào)）ON/OFF（通/斷）邏輯0/邏輯1引線邏輯電平（采用負(fù)邏輯）-3~-15V表示邏輯1；用+3~+15V表示邏輯0。在發(fā)送端，其邏輯電平分別為：+5~+15V表示邏輯0；-5~-15V表示邏輯1。電氣參數(shù)其它電氣參數(shù)旁路電容RS-232C終端一側(cè)的旁路電容C小于2500PF開路電壓RS-232C的開路電壓不能超過25V短路抑制性能通信速率最高通信速率為19200bps

通信距離應(yīng)小于15米其它電氣參數(shù)3、RS-232標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械特性

采用標(biāo)準(zhǔn)25芯連接器，稱為DB25。IBM-PC及其兼容機(jī)基本上都使用了9芯連接器（DB9）接口引線略。RS-232C的缺點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸速率慢、通訊距離短、未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的連接器、接口處各信號(hào)間易產(chǎn)生串?dāng)_等。3、RS-232標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械特性4、RS-232的常用連接方法

（1）計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器的連接RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTRRI23456782022調(diào)制解調(diào)器23456782022計(jì)算機(jī)RS-232C典型連接圖實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通信的物理層標(biāo)準(zhǔn)，在鏈路層及更高層協(xié)議的作用下，就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)通信。4、RS-232的常用連接方法RXDTXDRTSCTSDS（2）遠(yuǎn)程通信示意圖RS-232C遠(yuǎn)程通信示意圖計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器公用電話網(wǎng)遠(yuǎn)程通信過程呼叫建立階段（RI、RTS、CTS、DSR）數(shù)據(jù)傳輸階段（雙工、半雙工，RTS、CTS）拆線階段（RTS=OFF，CTS=OFF）（2）遠(yuǎn)程通信示意圖RS-232C遠(yuǎn)程通信示意圖計(jì)算機(jī)或計(jì)算（3）“空”調(diào)制解調(diào)器連接方式空”調(diào)制解調(diào)器連接方法之一RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTRRI23456782022計(jì)算機(jī)23456782022RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTRRI計(jì)算機(jī)將兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接連接，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)通訊，讓通信雙方在沒有調(diào)制解調(diào)器的情況下依次完成有調(diào)制解調(diào)器時(shí)的信號(hào)作用過程。（3）“空”調(diào)制解調(diào)器連接方式空”調(diào)制解調(diào)器連接方法之一R“空”調(diào)制解調(diào)器連接方法之二RXDTXDGND237計(jì)算機(jī)237RXDTXDGND計(jì)算機(jī)“空”調(diào)制解調(diào)器連接方法之三RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTR234567820計(jì)算機(jī)234567820RXDTXDRTSCTSDSRGNDCDDTR計(jì)算機(jī)“空”調(diào)制解調(diào)器連接方法之二RXDTXDGND237計(jì)2375、調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器的作用數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器終端設(shè)備計(jì)算機(jī)設(shè)備調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器公用電話網(wǎng)通訊控制器傳輸控制器利用公用電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。5、調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器終端計(jì)算機(jī)調(diào)制調(diào)制公調(diào)制解調(diào)器的分類半雙工和全雙工（傳輸方式）；低速、中速和高速（工作速率）；正交幅度鍵控、頻移鍵控、相移鍵控和幅相鍵控等（調(diào)制方式）；窄帶、音頻、寬帶、短程、多端口和多點(diǎn)調(diào)制解調(diào)器等（線路業(yè)務(wù)類型）；同步和異步（按同步方式）。調(diào)制解調(diào)器的分類調(diào)制解調(diào)器的主要性能指標(biāo)帶寬利用率；差錯(cuò)性能；設(shè)備復(fù)雜性調(diào)制解調(diào)器的選擇準(zhǔn)則工作速率；均衡；同步/異步工作；差錯(cuò)率；兼容性與標(biāo)準(zhǔn)的要求調(diào)制解調(diào)器與模擬電話網(wǎng)的連接直接連接法；電耦合法；聲耦合法調(diào)制解調(diào)器的主要性能指標(biāo)6、RS-232C的不足數(shù)據(jù)傳輸速率局限于20Kbps；傳輸距離局限于15米；沒有規(guī)定連接器，產(chǎn)生了25針等設(shè)計(jì)方案，這些方案有時(shí)互不兼容；每個(gè)信號(hào)只有一根導(dǎo)線，兩個(gè)傳輸方向僅有一個(gè)信號(hào)地線；接口使用不平衡的發(fā)送器和接收器，可能在各信號(hào)間產(chǎn)生干擾。6、RS-232C的不足7、RS-422A標(biāo)準(zhǔn)接口

RS-422A電路組成發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負(fù)載、接收器等。RS-422A每個(gè)通道要用二條信號(hào)線只能有一個(gè)發(fā)送器，可以有多個(gè)接收器，因此通常采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式。RS-422電平TTL電平TTL電平發(fā)送器接收器RS-422A電氣連接圖+－7、RS-422A標(biāo)準(zhǔn)接口RS-422電平TTL電平TTL電RS-422A特點(diǎn)RS-422A總線規(guī)定使用雙端發(fā)送器和接收器，每個(gè)信號(hào)使用二根導(dǎo)線，DTE和DCE之間無公共地線，進(jìn)行單向平衡式傳送，可以有效地克服干擾的影響。RS-422A總線信號(hào)也采用負(fù)邏輯，邏輯“1”狀態(tài)電平為-6V至-2V；邏輯“0”狀態(tài)電平為+2V至+6V，其中-2V至+2V用作信號(hào)狀態(tài)的變遷區(qū)。比RS-232C傳輸信號(hào)距離長，速度快，傳輸率最大為10Mbps（電纜允許長度為12米），如采用較低傳輸速率，如100Kbps時(shí)，最大距離可達(dá)1200米。RS-422A接口驅(qū)動(dòng)和接收可采用集成電路來實(shí)現(xiàn)。RS-422A特點(diǎn)注意：以上RS-232C和RS-422A總線的總線標(biāo)準(zhǔn)是采用電壓信號(hào)，DTE和DCE之間沒有光電隔離，容易受外界干擾的影響。注意：以上RS-232C和RS-422A總線的總線標(biāo)準(zhǔn)是采用8、RS-423A標(biāo)準(zhǔn)接口RS-423A特點(diǎn)

規(guī)定為單端線，且與RS-232C兼容，參考電平為地；信號(hào)邏輯電平為200mV~6V，負(fù)信號(hào)邏輯電平為-200mV~-6V（邏輯“1”>4V，邏輯“0”<-4V)；傳輸速率較RS-422A慢（傳輸距離相同時(shí)）。信號(hào)地RS-423電平TTL電平TTL電平發(fā)送器接收器RS-423A電氣連接圖+－8、RS-423A標(biāo)準(zhǔn)接口信號(hào)地RS-423電平TTL電平T9、RS-485標(biāo)準(zhǔn)接口RS-485特點(diǎn)

是一種多發(fā)送器的電路標(biāo)準(zhǔn)，它是RS-422A性能的擴(kuò)展，是真正意義上的總線標(biāo)準(zhǔn)(允許掛接32臺(tái)RS-485負(fù)載設(shè)備）。TXDRS-485總線接收允許發(fā)送控制RS-485接口示意圖TTL電平發(fā)送器接收器+－RXD何時(shí)控制發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù)或接收機(jī)接收數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)未作規(guī)定，由用戶自己決定。9、RS-485標(biāo)準(zhǔn)接口TXDRS-485總線接收允許發(fā)送控RS-485與RS-422A的主要區(qū)別硬件線路上RS-422A至少需要4根通訊線，RS-485僅需2根；RS-422A不能采用總線方式通訊，但可以采用環(huán)路方式通訊，RS-485兩者均可。通訊方式上RS-422A可以全雙工，RS-485只能半雙工。兩者的其它差異見表7.9所示。RS-485與RS-422A的主要區(qū)別項(xiàng)目RS-422ARS-485動(dòng)作方式差動(dòng)方式差動(dòng)方式可連接的臺(tái)數(shù)1臺(tái)驅(qū)動(dòng)器、10臺(tái)接收器32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器、32臺(tái)接收器傳輸最大距離1200m1200m傳輸最大速率12m10Mbps10Mbps120m1Mbps1Mbps1200m100Kbps100Kbps驅(qū)動(dòng)器輸出電壓最大值-0.25V+6V-7V+12V驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)電平無負(fù)載±5V±5V有負(fù)載±2V±1.5V驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗10054接收器輸入電壓范圍-7V+7V-7V+12V接收器輸入敏感度±200mV±200mV接收器輸入阻抗>4k>12k項(xiàng)目RS-422ARS-485動(dòng)作方式差動(dòng)方式差動(dòng)方式串行通訊方式標(biāo)準(zhǔn)的比較串行通訊方式標(biāo)準(zhǔn)的比較RS-232C/RS-422A轉(zhuǎn)換（1）用途

兩臺(tái)或多臺(tái)具有RS-232C接口的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)距離通信，或組成分布式系統(tǒng)。因?yàn)?，RS-232C傳輸距離只有15米；抗干擾能力差。不能直接進(jìn)行RS-232連接。（2）連接方式如圖所示。（P214圖7.13）RS-232C/RS-422A轉(zhuǎn)換

在原有RS－232接口上，附加一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置；在兩個(gè)轉(zhuǎn)換裝置之間，采用RS－422A方式連接。（3）轉(zhuǎn)換裝置原理（P214圖7.14）在原有RS－232接口上，附加一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置；在兩個(gè)轉(zhuǎn)換裝10、通訊介質(zhì)（媒質(zhì)）通訊介質(zhì)指數(shù)據(jù)通訊中用來傳遞信號(hào)的媒體。有線傳輸媒質(zhì)

明線：平行而相互絕緣的架空裸線線路。

雙絞線：由相互絕緣的線索對(duì)絞合在一起構(gòu)成。傳輸速率較低，抗干擾能力差，只適用小容量局域網(wǎng)。

同軸電纜：由同軸的兩個(gè)導(dǎo)體構(gòu)成，外導(dǎo)體起屏蔽作用，內(nèi)導(dǎo)體傳遞信號(hào)，是目前最常采用的媒質(zhì)。

光纖：以光導(dǎo)纖維為傳輸媒質(zhì)，以光波作為載波。10、通訊介質(zhì)（媒質(zhì)）無線傳輸媒質(zhì)微波中繼利用電磁波在對(duì)流層的視距范圍內(nèi)傳輸?shù)囊环N通信方式，通信距離依靠中繼方式延伸。衛(wèi)星轉(zhuǎn)接實(shí)際上也是一種微波通信。它依靠同步通信衛(wèi)星作為中繼站，由于衛(wèi)星距地面很高，故可以覆蓋較大通信區(qū)域。返回?zé)o線傳輸媒質(zhì)返回7.2工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)返回7.2.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述7.2.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)7.2.3IEEE802標(biāo)準(zhǔn)7.2.4工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)價(jià)及選型7.2.5控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系7.2工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)返回7.2.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述7.2.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述1、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中互連的點(diǎn)稱為結(jié)點(diǎn)或站，結(jié)點(diǎn)間的物理結(jié)構(gòu)稱為拓?fù)洹?/p>

局域網(wǎng)常見的四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)；環(huán)形結(jié)構(gòu)；總線形結(jié)構(gòu)；樹形結(jié)構(gòu)。7.2.1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概述1、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分支結(jié)點(diǎn)中央結(jié)點(diǎn)星形結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)算機(jī)終接器總線結(jié)構(gòu)示意圖閉合回路計(jì)算機(jī)環(huán)形結(jié)構(gòu)示意圖樹形結(jié)構(gòu)示意圖分支結(jié)點(diǎn)中央結(jié)點(diǎn)星形結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)算機(jī)終接器總線結(jié)構(gòu)示意圖閉選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的考慮費(fèi)用除傳播媒體和所需設(shè)備本身的費(fèi)用之外，還應(yīng)包括安裝費(fèi)用等。靈活性設(shè)備的更新、移動(dòng)和增刪結(jié)點(diǎn)的方便性。可靠性主要包括媒體接觸以及個(gè)別結(jié)點(diǎn)故障對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影響，應(yīng)使故障檢測和故障隔離較為方便。選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的考慮2、介質(zhì)訪問控制技術(shù)⑴沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD)⑵令牌環(huán)(TokenRing)⑶令牌總線(TokenPassingBus)3、信息交換技術(shù)⑴線路交換⑵報(bào)文交換⑶分組交換2、介質(zhì)訪問控制技術(shù)4、數(shù)據(jù)通信中的檢錯(cuò)與糾錯(cuò)差錯(cuò)檢測技術(shù)的原理發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，生成某些校驗(yàn)編碼，然后將該校驗(yàn)編碼附加在數(shù)據(jù)后面一起發(fā)送。接收方收到數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼后，用校驗(yàn)碼對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，以確立本次傳輸是否正確。差錯(cuò)檢測技術(shù)的核心是校驗(yàn)編碼。

常用的校驗(yàn)編碼方法：奇/偶校驗(yàn)編碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼和恒比校驗(yàn)編碼4、數(shù)據(jù)通信中的檢錯(cuò)與糾錯(cuò)奇/偶校驗(yàn)（ParityCheck）采用奇校驗(yàn)報(bào)文加上校驗(yàn)位后應(yīng)保證“1”碼元個(gè)數(shù)為奇數(shù)。采用偶校驗(yàn)報(bào)文加上校驗(yàn)位后應(yīng)保證“1”碼元個(gè)數(shù)為偶數(shù)。奇/偶校驗(yàn)方法只有在出錯(cuò)碼元個(gè)數(shù)是奇數(shù)的情況下才有效，當(dāng)出錯(cuò)碼元個(gè)數(shù)成偶數(shù)時(shí)，此法無能為力。奇/偶校驗(yàn)（ParityCheck）循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)簡稱循環(huán)碼或CRC碼。循環(huán)冗余校驗(yàn)的特點(diǎn)：有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，檢錯(cuò)能力強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)簡單容易。循環(huán)碼的性質(zhì)：任一碼組的每一次循環(huán)左移或右移，所得的新碼組仍是該碼中的一碼組，生成多項(xiàng)式。例：CRC-16循環(huán)碼的編碼。循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC恒比碼通信時(shí)不是原碼傳送，而是對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，使編碼后的每一個(gè)字節(jié)（或每一碼組）中，“1”和“0”的個(gè)數(shù)之比保持恒定。

檢測能力當(dāng)碼組中任何位置上出現(xiàn)奇數(shù)個(gè)差錯(cuò)時(shí)，因?yàn)槠茐牧?和0的恒比關(guān)系，所以能被檢測出來，比一般的奇偶校驗(yàn)有較強(qiáng)的檢錯(cuò)能力。返回恒比碼返回7.2.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)制定協(xié)議的目的能夠支持異種計(jì)算機(jī)間的互連與通信能夠支持多種通信媒體能夠支持多種處理業(yè)務(wù)能夠支持高級(jí)的人機(jī)接口具有可擴(kuò)充能力網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用分層設(shè)計(jì)的方法。7.2.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其層次結(jié)構(gòu)制定協(xié)議的目的物理層（PhysicalLayer）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）傳輸層（TransportLayer）會(huì)話層（SessionLayer）表示層（PresentationLayer）應(yīng)用層（ApplicationLayer）OSI/RM七層模型(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)物理層（PhysicalLayer）OSI/ROSI七層模型示意圖應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層數(shù)據(jù)鏈路層邏輯鏈路控制層（LLC）介質(zhì)存取控制層（MAC）OSI七層模型示意圖應(yīng)用層表示層會(huì)話每層完成不同的功能，可在層間進(jìn)行通信傳輸信息。OSI中的層間通信具有兩種含義

相鄰層之間的通信發(fā)生在相鄰的上下層之間，屬于局部問題。標(biāo)準(zhǔn)中定義了通信的內(nèi)容，相鄰層之間通過接口（一組規(guī)則）發(fā)生聯(lián)系。

對(duì)等層之間的通信發(fā)生在不同開放系統(tǒng)的相同層次之間，屬于對(duì)等層實(shí)體之間的信息交換，以保證相應(yīng)層次功能的實(shí)現(xiàn)和服務(wù)的提供。標(biāo)準(zhǔn)中利用定義協(xié)議來規(guī)定對(duì)等層之間的交換信息格式和交換時(shí)序。每層完成不同的功能，可在層間進(jìn)行通信傳輸信息。企業(yè)互連網(wǎng)Intranet存在于一個(gè)機(jī)構(gòu)或企業(yè)內(nèi)部采用Internet的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)企業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)并建立能夠提供多種類似于Internet服務(wù)針對(duì)企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)服務(wù)對(duì)象原則上是企業(yè)內(nèi)部員工企業(yè)互連網(wǎng)Intranet企業(yè)互連網(wǎng)Intranet應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能

內(nèi)部發(fā)布信息

可以方便地利用Homepage、E-mail等工具來為企業(yè)發(fā)布內(nèi)部消息。

充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)過程的監(jiān)視銷售工具

在Intranet上制作定單來讓客戶訂購產(chǎn)品。企業(yè)互連網(wǎng)Intranet應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能Intranet的建設(shè)企業(yè)內(nèi)部LAN組成的WAN，所以必須建立好自己的LAN企業(yè)內(nèi)部的Client/Server組成結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的Client/Server特征和安全保密性必須有企業(yè)高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的支持和參與，而不單是技術(shù)部門的業(yè)務(wù)Intranet的建設(shè)Intranet的建設(shè)步驟可行性研究，作包括經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的評(píng)估Intranet環(huán)境評(píng)估和改善面向經(jīng)營生產(chǎn)，實(shí)施IntranetIntranet實(shí)施后的評(píng)估返回Intranet的建設(shè)步驟返回1、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)價(jià)

從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問控制方式的角度，對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)準(zhǔn)則可歸為吞吐能力、穩(wěn)定性、確定性、可靠性和靈活性五個(gè)方面。目前，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)主要采用星形、環(huán)形、總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，星形結(jié)構(gòu)在辦公自動(dòng)化領(lǐng)域和郵電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用；總線形和環(huán)形結(jié)構(gòu)是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的主流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。令牌環(huán)數(shù)據(jù)的吞吐能力高于令牌總線，同時(shí)它的穩(wěn)定性能也比令牌總線好。令牌總線的可靠性和靈活性強(qiáng)于令牌環(huán)。7.2.4工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)價(jià)和選型1、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)價(jià)7.2.4工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)價(jià)和選型2、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的選型（1）大型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)選型

大型系統(tǒng)常采用分散型控制的模式，系統(tǒng)主要分為三級(jí)，并采用縱向?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)選型可按以下考慮：

①分散過程控制級(jí)主要完成自動(dòng)調(diào)節(jié)和程序控制，可靠性、實(shí)時(shí)性要求較高。系統(tǒng)一般按調(diào)節(jié)回路或設(shè)備分類，呈典型遞階控制特性，橫向聯(lián)系少。該級(jí)數(shù)據(jù)量不大，數(shù)據(jù)包較短，地理分布區(qū)域也較小。采用令牌總線、主從總線或星形結(jié)構(gòu)比較合適，從性能價(jià)格比考慮，主從總線結(jié)構(gòu)最佳。2、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的選型

②集中操作監(jiān)控級(jí)該級(jí)數(shù)據(jù)處理量大，數(shù)據(jù)包較長且規(guī)整，實(shí)時(shí)性、可靠性、靈活性也較高。系統(tǒng)一般按設(shè)備和功能混合分布，橫向聯(lián)系較多。因此，該級(jí)采用令牌總線較好。

③綜合信息管理級(jí)

該級(jí)數(shù)據(jù)多且傳輸量大，系統(tǒng)按功能橫向分布，地域范圍廣，靈活性要求較抵，工作站容量大。因此，本級(jí)宜采用令牌環(huán)結(jié)構(gòu)。（2）中小型系統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

如果結(jié)點(diǎn)不多，可選擇主從式結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)。

②集中操作監(jiān)控級(jí)令牌環(huán)是一種很有前途的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它是有源的點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸，可覆蓋面積大，適用于大數(shù)據(jù)量、大范圍通信。也由于這點(diǎn)，其可靠性略差。它在增減結(jié)點(diǎn)時(shí)，要斷開原系統(tǒng)，這些性能均不如總線。令牌環(huán)和令牌總線的這些特點(diǎn)，正好符合管理級(jí)和監(jiān)控級(jí)各自的要求。對(duì)只有集中操作監(jiān)控級(jí)和分散過程控制級(jí)的中小型系統(tǒng)，考慮到結(jié)構(gòu)上的一致性，便于設(shè)計(jì)和維護(hù)，兩級(jí)同時(shí)使用令牌總線也不錯(cuò)。令牌環(huán)是一種很有前途的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它是有源的點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸量大，結(jié)點(diǎn)較少且分散的場合，監(jiān)控級(jí)直接選用令牌環(huán)也是較好的結(jié)構(gòu)形式。另外，星形結(jié)構(gòu)目前具有比較厚實(shí)的基礎(chǔ)和技術(shù)上的繼承性。因此，這種結(jié)構(gòu)在短時(shí)期內(nèi)也是適用和有效的，尤其是在老企業(yè)的技術(shù)改造中。返回在數(shù)據(jù)傳輸量大，結(jié)點(diǎn)較少且分散的場合，監(jiān)控級(jí)7.2.5控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系本節(jié)主要內(nèi)容：控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理；一個(gè)實(shí)施例子介紹。7.2.5控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系本節(jié)主要內(nèi)容：1、控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的信息信息能否在正確的時(shí)候，以正確的形式送到正確的地方，直接關(guān)系到企業(yè)本身的發(fā)展。

控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍網(wǎng)絡(luò)所涉及的機(jī)型網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性要求1、控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)信息傳輸有規(guī)律性，傳輸信息完整度要好傳輸頻度較高，且傳輸信息量較大詢問-應(yīng)答、報(bào)警、同步信息傳輸要求響應(yīng)時(shí)間短信息長度不一，短信息占有量較多生產(chǎn)車間環(huán)境，且傳輸距離較長控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)2、企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理

指對(duì)組成網(wǎng)絡(luò)的各種硬件軟件設(shè)施的綜合管理，以充分發(fā)揮這些設(shè)施的作用。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的必要性企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中心

通常由一組功能不同的控制設(shè)備組成，它們指揮和控制網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備一起完成網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)。核心設(shè)備是一臺(tái)或幾臺(tái)專用處理機(jī)，以及支持專用處理機(jī)通信的通信控制器，通常采用雙機(jī)主備切換工作方式，確保網(wǎng)絡(luò)管理的高可靠性。2、企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中心的任務(wù)向網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備發(fā)出各種控制命令，其它設(shè)備執(zhí)行命令并反饋結(jié)果；分析收集到的其它設(shè)備發(fā)來的各種統(tǒng)計(jì)信息和報(bào)警報(bào)告，確定進(jìn)一步控制動(dòng)作。網(wǎng)絡(luò)管理的方式集中式管理常適合于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和用戶數(shù)較少，以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分布相對(duì)集中的環(huán)境。分布式管理適合于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分布較廣的情況。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理中心的任務(wù)網(wǎng)絡(luò)資源的抽象網(wǎng)絡(luò)資源可被抽象為某個(gè)信息庫(管理數(shù)據(jù)庫)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)，而網(wǎng)絡(luò)管理則被抽象為對(duì)管理數(shù)據(jù)庫的操作。網(wǎng)管中心數(shù)據(jù)庫保存與全網(wǎng)操作有關(guān)的參數(shù)和控制信息，主要包括網(wǎng)絡(luò)輸入輸出控制表、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)表和系統(tǒng)資源表。結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫保存與結(jié)點(diǎn)設(shè)備、用戶訪問線路和反映用戶聯(lián)接的有關(guān)信息，主要包括線路特性表、結(jié)點(diǎn)參數(shù)表、系統(tǒng)資源表和路由信息表等。網(wǎng)絡(luò)資源的抽象網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)庫的管理應(yīng)由網(wǎng)管中心和結(jié)點(diǎn)機(jī)共同維護(hù)，確保訪問的安全、信息的完整，以及適應(yīng)系統(tǒng)變化和重新調(diào)整的要求。網(wǎng)管中心與結(jié)點(diǎn)機(jī)之間的命令-響應(yīng)交換可以被簡化為對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)庫操作的請求和確認(rèn)。網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)庫的管理網(wǎng)絡(luò)管理的五大功能故障管理：系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況下的管理操作。計(jì)費(fèi)管理：負(fù)責(zé)記錄資源的使用情況和使用的代價(jià)。配置管理：定義、收集、監(jiān)測和管理配置數(shù)據(jù)的使用。性能管理：收集、存儲(chǔ)、顯示和分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。安全管理：包括授權(quán)管理、訪問控制管理、進(jìn)入或修改訪問控制表和能力表、安全檢查跟蹤和事件處理、密鑰管理（密鑰分配）等。網(wǎng)絡(luò)管理的五大功能過程控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用原則實(shí)用性：滿足要求，適當(dāng)超前，量力而行?？煽啃裕嚎煽康漠a(chǎn)品，成熟的技術(shù)，冗余的配置。經(jīng)濟(jì)性：充分利用原有資源，考慮性能價(jià)格比高、兼容性和可擴(kuò)充性。先進(jìn)性：在可靠和經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，盡可能選擇現(xiàn)階段先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。實(shí)時(shí)性：考慮傳輸速率，并選擇較好的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。開放性和標(biāo)準(zhǔn)化：應(yīng)當(dāng)選用通用的主流機(jī)、流行的操作系統(tǒng)和通信協(xié)議等，注意選擇符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。過程控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用原則3、一個(gè)實(shí)施例子的介紹一個(gè)自來水廠水處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例

工藝簡介控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3、一個(gè)實(shí)施例子的介紹客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)服務(wù)器2#工控機(jī)1#工控機(jī)投影儀打印機(jī)打印機(jī)2#PLC3#PLC1#PLCRIO101RIO102PCS301PCS302RIO103RIO104PCS303PCS304RIO105RIO106PCS305PCS306RIO107RIO108PCS307PCS308RIO109RIO110PCS309PCS310PCS311PCS312PCS313PCS314PCS315PCS316RIO317RIO111返回客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)服務(wù)器2#工控機(jī)1#工控機(jī)投影儀打印機(jī)打印7.3分散型控制系統(tǒng)(DCS)返回7.3.1DCS概述7.3.2DCS的分散過程控制級(jí)7.3.3DCS的集中操作監(jiān)控級(jí)7.3.4DCS的綜合信息管理級(jí)7.3分散型控制系統(tǒng)(DCS)返回7.3.1DCS概述7.3.1DCS概述

集散控制系統(tǒng)(DCS,DistributedControlSystem)，亦稱分散型控制系統(tǒng)或分散型綜合控制系統(tǒng)。它是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、CRT顯示技術(shù)和過程控制技術(shù)的新型控制系統(tǒng)。

可實(shí)現(xiàn)的功能：連續(xù)控制、批量控制、邏輯順序控制、數(shù)據(jù)采集等功能。

設(shè)計(jì)原則是分散控制(危險(xiǎn)分散)、集中操作、綜合管理(分級(jí)管理)、分而自治。

特點(diǎn)：獨(dú)立性；協(xié)調(diào)性；友好性；適應(yīng)性、靈活性和可擴(kuò)充性；實(shí)時(shí)性；可靠性。7.3.1DCS概述集散控制系統(tǒng)(DCS,DisDCS的發(fā)展及典型產(chǎn)品1.DCS的開創(chuàng)期(1975年~1980年)基本結(jié)構(gòu)如圖所示。DCS的組成：現(xiàn)場控制站；現(xiàn)場監(jiān)測站；CRT操作站；數(shù)據(jù)高速公路；監(jiān)控計(jì)算機(jī)。典型產(chǎn)品有：美國霍尼維爾公司的TDC-2000(TotalDistributedControl)、泰勒公司的MODⅢ、貝利公司的Network-90，過程系統(tǒng)有限公司的MICON、?？怂共_公司的Spectrum，日本東芝公司的TOSDIC、日立公司的UNITROLΣ、橫河公司的CENTUM、英國肯特公司的P-4000等。DCS的發(fā)展及典型產(chǎn)品CRT操作站監(jiān)控計(jì)算機(jī)

數(shù)據(jù)高速公路DHW現(xiàn)場監(jiān)測站現(xiàn)場控制站第一代DCS基本結(jié)構(gòu)

……

……CRT操作站監(jiān)控計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)高速公路DHW現(xiàn)2.DCS的成長與完善時(shí)期(1980年~1985年)以局部網(wǎng)絡(luò)LAN為主干，其它各單元都是掛在它上面的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)工作站。主要組成部分

局部網(wǎng)絡(luò)、多功能現(xiàn)場控制站、增強(qiáng)型操作站、通用型操作站、網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)管理模塊、主計(jì)算機(jī)。

典型代表有：霍尼維爾公司的TDC-3000，東芝公司的TOSDICADVANCEDSYSTEM，泰勒公司的MOD-3000，貝利公司的第二代Network-90，利茲公司的MAX1等。系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。2.DCS的成長與完善時(shí)期(1980年~1985年)第二代集散系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)局部網(wǎng)絡(luò)LAN其它網(wǎng)絡(luò)DHW網(wǎng)關(guān)多功能控制器網(wǎng)關(guān)……系統(tǒng)管理模塊通用操作站主計(jì)算機(jī)增強(qiáng)型操作站……第二代集散系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)局部網(wǎng)絡(luò)LAN其D網(wǎng)關(guān)

3.DCS的擴(kuò)展期（1985年以后）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是局部網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展帶動(dòng)了集散系統(tǒng)的進(jìn)步，第三代集散系統(tǒng)的主要變化是：⑴在局部網(wǎng)絡(luò)中采用了MAP(ManufacturingautomationProtocol，制造自動(dòng)化協(xié)議)，從而解決了第二代集散系統(tǒng)各公司產(chǎn)品相互不能兼容的缺點(diǎn)。⑵系統(tǒng)的智能化進(jìn)一步向現(xiàn)場延伸，采用了智能變送器(SmartTransmitter)，并通過現(xiàn)場總線(Fieldbus)與PCU或LAN的節(jié)點(diǎn)相連。由于工業(yè)局部網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議尚未完全成熟，因此第三代集散系統(tǒng)仍處在發(fā)展初期，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示。

3.DCS的擴(kuò)展期（1985年以后）第三代集散系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)第三代集散系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)典型產(chǎn)品Honeywell公司的TDC3000/PM；YOKAGAWA公司的Centum-XL；Foxboro公司的I/ASeries；TAILORInstruments公司的Mod300；BaileyControl公司的INFI-90等。典型產(chǎn)品4、典型的DCS體系結(jié)構(gòu)集散控制技術(shù)成為過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主流技術(shù)的原因：從經(jīng)濟(jì)角度考慮性能價(jià)格比技術(shù)角度考慮系統(tǒng)的功能分散與風(fēng)險(xiǎn)分散分層的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

DCS體系結(jié)構(gòu)通常分為三級(jí)，第一級(jí)為分散過程控制級(jí)；第二級(jí)為集中操作監(jiān)控級(jí)；第三級(jí)為綜合信息管理級(jí)。各級(jí)之間由通信網(wǎng)絡(luò)連接，級(jí)內(nèi)各裝置之間由本級(jí)的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信聯(lián)系。體系結(jié)構(gòu)如圖。4、典型的DCS體系結(jié)構(gòu)第7章-分散型測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-計(jì)算機(jī)控制技術(shù)-課件-⑴分散過程控制級(jí)（直接控制級(jí)）作用：直接完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、調(diào)節(jié)控制；順序控制等功能。輸入：傳感器信號(hào)；輸出：驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)；主要裝置：現(xiàn)場控制站、PLC、智能調(diào)節(jié)儀、其它測控裝置。現(xiàn)場控制站主要由機(jī)箱（柜）、電源、PC總線工業(yè)控制機(jī)、通信控制單元、手動(dòng)、自動(dòng)顯示操作單元等構(gòu)成其功能主要有：數(shù)據(jù)采集、DDC控制、順序控制、信號(hào)報(bào)警、打印報(bào)表、數(shù)據(jù)通信⑴分散過程控制級(jí)（直接控制級(jí)）智能調(diào)節(jié)器一種數(shù)字化的過程控制儀表，其外表類似于一般的盤裝儀表。智能調(diào)節(jié)器不僅可接受4~20mA，DC電流信號(hào)輸入的設(shè)定值，還具有異步通信接口RS-422／485、RS-232等，可與上位機(jī)連成主從式通信網(wǎng)絡(luò)，接受上位機(jī)下傳的控制參數(shù)，并上報(bào)各種過程參數(shù)。智能調(diào)節(jié)器⑵集中操作監(jiān)控級(jí)作用：操作監(jiān)控，部分管理功能。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、監(jiān)視和操作，對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)行高級(jí)控制策略、故障診斷、質(zhì)量評(píng)估。主要裝置：監(jiān)控計(jì)算機(jī)、工程師顯示操作站、操作員顯示操作站。顯示工作站主要由鍵盤、CRT顯示器和打印機(jī)構(gòu)成。主要是實(shí)現(xiàn)和操作員以及工程師有關(guān)的系統(tǒng)的功能：操作員在運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)時(shí)必要的操作功能，工程師為了進(jìn)行系統(tǒng)的生成和維護(hù)時(shí)必要的工程師功能。⑵集中操作監(jiān)控級(jí)⑶綜合信息管理級(jí)作用：生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理；組成：管理計(jì)算機(jī)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、工廠自動(dòng)化服務(wù)系統(tǒng)。⑷通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作用：傳輸信息；組成：通信線路及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。分為低速、中速、高速網(wǎng)絡(luò)。⑶綜合信息管理級(jí)5、DCS的特點(diǎn)DCS是一個(gè)以通信為紐帶的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)可以概括如下：（1）獨(dú)立性

DCS上各工作站是通過網(wǎng)絡(luò)接口連接起來的，各工作站獨(dú)立完成分配給增加的規(guī)定任務(wù)。它的控制功能齊全，控制算法豐富，不但可以完成連續(xù)控制、順序控制和批量控制，還可實(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、預(yù)測、解耦和自適應(yīng)等先進(jìn)控制策略。其功能分散，危險(xiǎn)分散的特點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性。5、DCS的特點(diǎn)（2）協(xié)調(diào)性DCS各工作站間能夠通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種信息并協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。采用實(shí)時(shí)性、安全可靠的工業(yè)控制局部網(wǎng)絡(luò)，提高了信息的暢通性，使整個(gè)系統(tǒng)信息共享。采用標(biāo)準(zhǔn)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可將DCS與上層的信息管理系統(tǒng)連接起來進(jìn)行信息的交互。通過高速數(shù)據(jù)通信線，將現(xiàn)場控制站、局部操作站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、中央操作站、管理計(jì)算機(jī)連接起來，構(gòu)成多級(jí)控制系統(tǒng)。（2）協(xié)調(diào)性（3）友好性DCS操作方便、顯示直觀，提供了裝置運(yùn)行下的可監(jiān)視性。DCS提供的組態(tài)軟件包括系統(tǒng)組態(tài)、過程控制組態(tài)、畫面組態(tài)，是集散控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，使用組態(tài)軟件可以生成相應(yīng)的實(shí)用系統(tǒng)，易于用戶設(shè)計(jì)新的控制系統(tǒng)，便于靈活擴(kuò)充。（4）適應(yīng)性、靈活性和可擴(kuò)充性DCS的硬件和軟件采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)為積木式結(jié)構(gòu)，具有靈活的配置，可適應(yīng)不同用戶的需要。當(dāng)工廠根據(jù)生產(chǎn)需要改變生產(chǎn)工藝或流程時(shí)，可改變系統(tǒng)的某些配置和控制方案，通過組態(tài)軟件，進(jìn)行一些填寫表格式的操作即可實(shí)現(xiàn)。（3）友好性（5）實(shí)時(shí)性

通過人機(jī)接口和I/O接口，DCS對(duì)過程對(duì)象的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理、記錄、監(jiān)視、操作控制，并包括對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組態(tài)回路的在線修改、局部故障的在線維護(hù)等，提高了系統(tǒng)的可用性。（6）可靠性

高可靠性、高效率和高可用性是DCS能夠長期存在的原因。其高可靠性體現(xiàn)在：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)所有硬件采用冗余設(shè)計(jì)、軟件容錯(cuò)設(shè)計(jì)、電磁兼容性設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、組裝工藝的可靠性設(shè)計(jì)和在線快速排除故障的設(shè)計(jì)。（5）實(shí)時(shí)性6、DCS應(yīng)用的發(fā)展趨勢(1)DCS的局限性DCS的出現(xiàn)是控制系統(tǒng)發(fā)展的里程碑。DCS的應(yīng)用效益：較高的可靠性；提高了控制精度；可實(shí)現(xiàn)“卡邊”控制；操作方便。DCS的局限性：測量變送和執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍是基于模擬儀表，不同廠商的產(chǎn)品互不兼容，互操作性差；傳統(tǒng)DCS的編程計(jì)算工具仍顯簡單；與上位機(jī)的接口硬件和規(guī)約各不相同。6、DCS應(yīng)用的發(fā)展趨勢(2)DCS的發(fā)展趨勢

集散系統(tǒng)是隨著4C技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，因此隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著工業(yè)控制領(lǐng)域市場的競爭與要求，集散系統(tǒng)的性能指標(biāo)及性能價(jià)格比將進(jìn)一步提高。根據(jù)目前的發(fā)展趨勢，系統(tǒng)近期將著重在以下幾個(gè)方面得到改進(jìn)和完善：(1)操作性能進(jìn)一步提高，操作、管理、組態(tài)、開發(fā)將更加方便。軟件更加豐富，各種高性能的控制管理軟件，特別是人工智能專家系統(tǒng)，如人工智能(AI，ArtificialIntelligence)在集散控制系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

(2)DCS的發(fā)展趨勢(2)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一通信規(guī)程，加上現(xiàn)場總線的規(guī)格化，系統(tǒng)硬件、軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，形成開放型的集散系統(tǒng)。另外，網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)應(yīng)用也會(huì)使集成式集散系統(tǒng)得到發(fā)展。(3)系統(tǒng)規(guī)模在向大的方向發(fā)展的同時(shí)也向小規(guī)模系統(tǒng)發(fā)展?；究刂茊卧矊⑾蛐』芈飞踔羻位芈返姆较虬l(fā)展。可編程控制器成為集散系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。繼集散系統(tǒng)后的新的控制網(wǎng)絡(luò)——現(xiàn)場總線，它比集散系統(tǒng)有更廣闊的應(yīng)用前景。FCS可能會(huì)取代DCS，但相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)將共存

。(2)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一通信規(guī)程，加上現(xiàn)場總線的規(guī)7、TDCS-3000集散控制系統(tǒng)簡介TDCS-3000是霍尼威爾公司在TDCS-2000的基礎(chǔ)上，組織國際性的研究力量，經(jīng)過五年的研究，在1983年10月發(fā)表的。系統(tǒng)的構(gòu)成DCS-3000系統(tǒng)包含了TDCS-2000系統(tǒng)的全部設(shè)施，但是TDCS-3000的設(shè)計(jì)思想有了進(jìn)一步的發(fā)展，其中：完全包含了TDCS-2000的高速數(shù)據(jù)通道；引進(jìn)“單元”的概念，確立了與過程裝置相對(duì)應(yīng)的工廠運(yùn)行管理方法。與過程有關(guān)的設(shè)備跟TDCS-2000的高速數(shù)據(jù)通道連接，TDCS-3000的各個(gè)設(shè)備有局部控制網(wǎng)絡(luò)連接。7、TDCS-3000集散控制系統(tǒng)簡介圖8.4TDCS-3000集散控制系統(tǒng)框圖圖8.4TDCS-3000集散控制系統(tǒng)框圖高速數(shù)據(jù)通道與局部控制網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換則通過通信接口。由于以上設(shè)計(jì)思想，使TDCS-3000具有如下特點(diǎn)：過程級(jí)的數(shù)據(jù)采集和控制，采用原有的TDCS-2000集散型控制系統(tǒng)；由過程連接設(shè)備和各種功能組件的組合，可以靈活構(gòu)成各種規(guī)模的系統(tǒng)；局部控制網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備，由于功能徹底分散，確保了系統(tǒng)具有高的可靠性和處理能力；不論系統(tǒng)的規(guī)模和組成有何不同，用同一個(gè)人-機(jī)接口就能支持整個(gè)系統(tǒng)的信息，即所謂“單一窗口”方式；各個(gè)系統(tǒng)的組成，可以按照功能自由追加，系統(tǒng)擴(kuò)展方便。高速數(shù)據(jù)通道與局部控制網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換則通過通信接口。基本設(shè)備除了TDCS-2000系統(tǒng)外，新加的TDCS-3000局部控制網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備有：⑴局部控制網(wǎng)絡(luò)(LCN)⑵通用操作站(US)⑶通信接口(HG)⑷歷史組件(HM)⑸應(yīng)用組件(AM)⑹計(jì)算機(jī)組件(CM)返回基本設(shè)備返回7.3.2DCS的分散過程控制級(jí)DCS的分散過程控制級(jí)，直接與生產(chǎn)過程現(xiàn)場的傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)連接，完成生產(chǎn)過程控制，并能與集中操作監(jiān)控級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；接收顯示操作站下傳加載的參數(shù)和作業(yè)命令，以及將現(xiàn)場工作情況信息整理后向顯示操作站報(bào)告。分散過程控制級(jí)最常用的測控裝置有三種，即現(xiàn)場控制站、可編程序控制器PLC、智能調(diào)節(jié)器。7.3.2DCS的分散過程控制級(jí)DCS的分散過程控制級(jí)1、現(xiàn)場控制站現(xiàn)場控制站目前采用較多的是PC總線工業(yè)控制機(jī)或STD總線工業(yè)控制機(jī)。本書主要圍繞PC總線工業(yè)控制機(jī)作為現(xiàn)場控制站加以介紹。（1）現(xiàn)場控制站的構(gòu)成①機(jī)箱(柜)現(xiàn)場控制站的機(jī)箱內(nèi)部均裝有多層機(jī)架，以供安裝電源及各種部件之用。1、現(xiàn)場控制站②電源高效、無干擾、穩(wěn)定的供電系統(tǒng)是現(xiàn)場控制站工作的重要保證。③PC總線工業(yè)控制機(jī)主要進(jìn)行信號(hào)采集、控制計(jì)算和控制輸出。④通信控制單元實(shí)現(xiàn)分散過程控制級(jí)與集中操作監(jiān)控級(jí)的數(shù)據(jù)通信。②電源⑤手動(dòng)、自動(dòng)顯示操作單元手動(dòng)/自動(dòng)顯示操作單元是作為后備安全措施，它可以顯示測量值PV、給定值SP、自動(dòng)閥位輸出值、手動(dòng)閥位輸出值，并具有硬手動(dòng)操作功能，可直接調(diào)整輸出閥值。（2）現(xiàn)場控制站的功能現(xiàn)場控制站的功能主要有6種，即數(shù)據(jù)采集功能、DDC控制功能、順序控制功能、信號(hào)報(bào)警功能、打印報(bào)表功能、數(shù)據(jù)通信功能。數(shù)據(jù)采集功能：對(duì)過程參數(shù)，包括各類熱電偶信號(hào)、熱電阻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、變換、處理等。

⑤手動(dòng)、自動(dòng)顯示操作單元

DDC控制功能：DDC控制包括接受現(xiàn)場的測量信號(hào)，進(jìn)而求出設(shè)定值與測量值的偏差，并對(duì)偏差進(jìn)行PID控制運(yùn)算，最后求出新的控制量，并將此控制量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

順序控制功能：通過來自過程狀態(tài)輸入輸出信號(hào)和反饋控制功能等狀態(tài)信號(hào)，按預(yù)先設(shè)定的順序和條件，對(duì)控制的各階段進(jìn)行逐次控制。DDC控制功能：DDC控制包括接受現(xiàn)場的測量信號(hào)，進(jìn)而求出信號(hào)報(bào)警功能：對(duì)過程參量設(shè)置上限值和下限值，若超過上限和下限分別進(jìn)行上限和下限報(bào)警；對(duì)非法的開關(guān)量狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警；對(duì)出現(xiàn)的事故進(jìn)行報(bào)警。信號(hào)報(bào)警是以聲音、光或CRT屏幕顯示顏色變化表示。打印報(bào)表功能：定時(shí)打印報(bào)表；隨機(jī)打印過程參數(shù)；事故報(bào)表自動(dòng)記錄打印。數(shù)據(jù)通信功能：完成分散過程控制級(jí)與集中操作監(jiān)控級(jí)之間的信息變換。信號(hào)報(bào)警功能：對(duì)過程參量設(shè)置上限值和下限值，若超過上限和下限2、智能調(diào)節(jié)器智能調(diào)節(jié)器是一種數(shù)字化的過程控制儀表，其外表類似于一般的盤裝儀表，而其內(nèi)部由微處理器、RAM、ROM、模擬量和數(shù)字量I/O通道、電源等部分構(gòu)成的一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一般有單回路、2回路、4回路或8回路的調(diào)節(jié)器，至于控制方式除一般PID之外，還可組成串級(jí)控制、前饋控制等。2、智能調(diào)節(jié)器

智能調(diào)節(jié)器不僅可接受4~20mADC電流信號(hào)輸入的設(shè)定值，還具有異步通信接口RS-422/485、RS-232等，可與上位機(jī)連成主從式通信網(wǎng)絡(luò)，接受上位機(jī)下傳的控制參數(shù)，并上報(bào)各種過程參數(shù)。3、可編程序控制器PLCPLC與智能控制器最大的不同點(diǎn)是：它主要配置的是開關(guān)量輸入、輸出通道，用于執(zhí)行順序控制功能。PLC主要用于生產(chǎn)過程中按時(shí)間順序或邏輯控制的場合，以取代復(fù)雜的繼電器控制裝置。智能調(diào)節(jié)器不僅可接受4~20mADC電流信號(hào)輸入的設(shè)定在較新的PLC中，也提供了模擬量控制模塊，其輸入輸出的模擬量標(biāo)準(zhǔn)與智能調(diào)節(jié)器相同。同時(shí)也提供了PID等控制算法，PLC的高可靠性和它的不斷增強(qiáng)的功能，使它在DCS中得到了廣泛的應(yīng)用。PLC一般均帶有RS-422標(biāo)準(zhǔn)的異步通信接口，可與上位機(jī)連成主從式總線型網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成DCS。返回在較新的PLC中，也提供了模擬量控制模塊，其輸入輸出的模7.3.3DCS的集中操作監(jiān)控級(jí)DCS的集中操作監(jiān)控級(jí)主要是顯示操作站，它不僅可以完成顯示、操作、記錄、報(bào)警等功能，而且還可進(jìn)行控制系統(tǒng)的生成、組態(tài)。1、顯示操作站的構(gòu)成顯示操作站主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、鍵盤、CRT顯示器、打印機(jī)等幾部分構(gòu)成。7.3.3DCS的集中操作監(jiān)控級(jí)DCS的集中操作監(jiān)控級(jí)（1）監(jiān)控計(jì)算機(jī)

DCS的顯示操作站的監(jiān)控計(jì)算機(jī)一般都采用16位或32位的微機(jī)。目前許多新推出的DCS采用工業(yè)PC機(jī)來做顯示操作站的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。

（2）鍵盤

在顯示操作站中，有兩種類型的鍵盤：一種是操作員鍵盤；另一種是工程師鍵盤。操作員鍵盤：操作員鍵盤多采用有防水、防塵能力、有明顯圖案標(biāo)志的薄膜鍵盤。在鍵盤內(nèi)裝有電子蜂鳴器，以提示報(bào)警信息和操作響應(yīng)。（1）監(jiān)控計(jì)算機(jī)工程師鍵盤：工程師鍵盤一般采用大家較熟悉的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。（3）CRT顯示器（4）打印機(jī)一般的DCS配備有兩臺(tái)打印機(jī)，一臺(tái)用于生產(chǎn)記錄報(bào)表和報(bào)警列表打印，采用行式打印機(jī)；另一臺(tái)用來拷貝流程畫面，常采用彩色打印機(jī)。2、顯示操作站的功能顯示操作站為用戶提供儀表化的操作環(huán)境，通過CRT操作來實(shí)現(xiàn)整個(gè)分散型控制系統(tǒng)的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。它是信息集中分配中心，也是顯示操作的中心。工程師鍵盤：工程師鍵盤一般采用大家較熟悉的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。顯示操作站主要是和操作員以及工程師有關(guān)的系統(tǒng)的功能；操作員在運(yùn)轉(zhuǎn)整個(gè)系統(tǒng)時(shí)必要的操作功能，工程師為了進(jìn)行系統(tǒng)的生成和維護(hù)時(shí)的工程師功能。

操作員功能：主要是正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工藝和運(yùn)行操作，主要是畫面指示構(gòu)成。它包括DDC標(biāo)準(zhǔn)三畫面、圖形顯示功能、趨勢曲線畫面、操作指導(dǎo)畫面、報(bào)警畫面。

工程師功能：主要包括系統(tǒng)的組態(tài)功能、系統(tǒng)的控制功能、系統(tǒng)的維護(hù)功能、系統(tǒng)的管理功能等。返回顯示操作站主要是和操作員以及工程師有關(guān)的系統(tǒng)的7.3.4DCS的綜合信息管理級(jí)綜合信息管理級(jí)在DCS中用來實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)的綜合信息管理，主要執(zhí)行生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理功能。DCS的綜合信息管理級(jí)實(shí)際上是一個(gè)管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystem，簡稱MIS），MIS是一個(gè)以計(jì)算機(jī)為主體、信息處理為中心的綜合性系統(tǒng)。用戶根據(jù)MIS提供的信息來改進(jìn)決策能力和提高效率，信息是MIS最主要的資源。7.3.4DCS的綜合信息管理級(jí)綜合信息管理級(jí)在DCSMIS是借助于自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理手動(dòng)進(jìn)行管理的系統(tǒng)，MIS由計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫、各種規(guī)程和人組成。1、MIS的組成（1）MIS的硬件組成DCS中主要由管理計(jì)算機(jī)、辦公自動(dòng)化服務(wù)系統(tǒng)、工廠自動(dòng)化服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)成信息管理級(jí)，這些部分也就是MIS的硬件組成，主要用來支持MIS的軟件實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行。MIS是借助于自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理手動(dòng)進(jìn)行管理的系統(tǒng)，MI（2）MIS的軟件組成企業(yè)MIS是一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。企業(yè)MIS可粗略地分為市場經(jīng)營管理、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理和人事管理四個(gè)子系統(tǒng)。子系統(tǒng)從功能上說應(yīng)盡可能地獨(dú)立，子系統(tǒng)之間通過系統(tǒng)而相互聯(lián)系。其中：市場經(jīng)營管理的主要功能是為決策人提供有關(guān)市場各種信息，該子系統(tǒng)的的主要數(shù)據(jù)是顧客和企業(yè)的市場調(diào)查人員；（2）MIS的軟件組成

生產(chǎn)管理是按照預(yù)先確定的產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和完成期限，運(yùn)用科學(xué)的方法，經(jīng)過周密的計(jì)劃與安排，按照特定制造過程，生產(chǎn)出合乎標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品；生產(chǎn)管理的職能包括預(yù)測、計(jì)劃、控制三部分。生產(chǎn)管理是按照預(yù)先確定的產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和完成期限，運(yùn)

2、DCS中MIS的功能DCS的綜合信息管理級(jí)主要由MIS來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理。這一級(jí)進(jìn)行市場預(yù)測、經(jīng)濟(jì)趨勢分析、原材料庫存情況、生產(chǎn)進(jìn)度、工藝流程及工藝參數(shù)、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及報(bào)表，進(jìn)行長期性的趨勢分析，做出生產(chǎn)和經(jīng)營偵察，確保最佳化的經(jīng)濟(jì)效益。DCS的綜合信息管理級(jí)實(shí)際上是由MIS的市場經(jīng)營管理和生產(chǎn)管理子系統(tǒng)來完成的。返回2、DCS中MIS的功能返回7.4位總線(Bitbus)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)7.4.18044BEM硬件結(jié)構(gòu)簡介7.4.2Bitbus通信規(guī)程7.4.3Bitbus通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用返回7.4位總線(Bitbus)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)7.4.18047.4.18044BEM硬件結(jié)構(gòu)簡介1、位總線的概念（1）1984年Intel公司推出位總線（BitBus），用于單片機(jī)互聯(lián)，為分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提供了一種高性能、低價(jià)格、靈活易用的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)。（2）BitBus是主從式、總線型高速串行網(wǎng)，其電氣接口符合RS－485標(biāo)準(zhǔn)，傳輸介質(zhì)采用雙絞線或同軸電纜，鏈路協(xié)議采用同步數(shù)據(jù)鏈路控制標(biāo)準(zhǔn)（SDLC）。（3）BitBus的核心是8044（8344）單片機(jī)。7.4.18044BEM硬件結(jié)構(gòu)簡介1、位總線的概念2、8044BEM硬件結(jié)構(gòu)（1）基本性能片內(nèi)4KROM；片內(nèi)有一個(gè)可獨(dú)立工作的串行通信接口單元SIU；（智能通信處理器）片內(nèi)192字節(jié)雙口RAM；（間接尋址）片內(nèi)特殊功能寄存器（SFR）35個(gè)。（直接尋址）（2）8044系列單片機(jī)引腳圖（RUPI－44）40腳，與8051基本相同，其中7，8,10,11,15腳具有擴(kuò)展功能。1~6：P1.0~P1.5；7：P1.6/；發(fā)送就緒2、8044BEM硬件結(jié)構(gòu)8：P1.7/；接收就緒9：RST；10：P3.0/（RXD/I/）；數(shù)據(jù)接收（RXD）/收發(fā)方向控制（I/）11：P3.1/（TXD/DATA）；數(shù)據(jù)發(fā)送（TXD）/數(shù)據(jù)I/O（DATA）12：P3.2/INT0；13：P3.3/INT1；14：P3.4/T0；15：P3.5/（T1/SCLK）；計(jì)數(shù)器/定時(shí)器T1)/串行數(shù)據(jù)時(shí)鐘（SCLK）16：P3.6/；8：P1.7/；接收就緒17：P3.7/；18：XTAL2；19：XTAL1；20：Vss；21~28：P2.0~P2.7/A8~A15；29：；30：ALE；31：；32~39：P0.7~P0.0/AD7~AD0；40：Vcc。17：P3.7/；（3）8044內(nèi)部結(jié)構(gòu)返回（3）8044內(nèi)部結(jié)構(gòu)返回7.4.2Bitbus通信規(guī)程BitBus互連通信規(guī)定了四層結(jié)構(gòu)。物理層（電氣接口）；鏈路層（數(shù)據(jù)鏈路控制）；消息層（報(bào)文協(xié)議）；應(yīng)用層（遠(yuǎn)程存貯控制）。1、物理層①電氣接口符合RS－485標(biāo)準(zhǔn)采用平衡差分長線驅(qū)動(dòng)器/接收器，半雙工傳送。通信介質(zhì)為雙絞線或同軸電纜。7.4.2Bitbus通信規(guī)程BitBus互連通信規(guī)定了四②兩種運(yùn)行模式

外同步模式：同步時(shí)鐘來自外部某鎖相環(huán)，高/低電平為1/0；自同步模式；同步時(shí)鐘來自SIU內(nèi)部鎖相環(huán)，不變化/變化電平為1/0。③通信網(wǎng)絡(luò)性能

外同步：300K~2.4M（bps），30米/段，28個(gè)結(jié)點(diǎn)，不能用中斷；自同步：325K（bps），300米/段，28個(gè)結(jié)點(diǎn)/段，2個(gè)中斷器；62.5K（bps），1200米/段，26個(gè)結(jié)點(diǎn)/段，10個(gè)中斷器。②兩種運(yùn)行模式2、鏈路層符合SDLC（同步數(shù)據(jù)鏈路控制標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)約，但有一些限制。SDLC是基于在公共通信鏈路上，主站與從站之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的規(guī)程。①幀結(jié)構(gòu)

②零位插入與刪除在SDLC幀的范圍內(nèi)，在起始標(biāo)志和結(jié)束標(biāo)志之間，允許插入一種位序列。2、鏈路層②零位插入與刪除為了防止在幀內(nèi)出現(xiàn)與標(biāo)志01111110相同的位序列，SDLC規(guī)程中規(guī)定：在幀內(nèi)除標(biāo)志字節(jié)外的任何地方，當(dāng)在“0”后有連續(xù)5個(gè)“1”時(shí)，發(fā)送系統(tǒng)在第5個(gè)“1”之后自動(dòng)插入一個(gè)“0”位；而接收端在接收信息時(shí)，自動(dòng)刪除“011111”后的“0”位。③位傳輸順序SDLC規(guī)定：地址字段和控制字段：先發(fā)送低位；信息字段：由設(shè)計(jì)者自行設(shè)定；幀檢驗(yàn)序列：先發(fā)送高位。為了防止在幀內(nèi)出現(xiàn)與標(biāo)志01111110相同的位序列，SD3、消息層

通過一個(gè)信息幀傳送的信息字節(jié)，就是消息層。在BitBus中，各字節(jié)間的通信，采用order/Reply（命令/應(yīng)答）結(jié)構(gòu)。①order/Reply結(jié)構(gòu)（命令/應(yīng)答）消息層協(xié)議按照多任務(wù)、多節(jié)點(diǎn)環(huán)境的order/Reply（命令/應(yīng)答）結(jié)構(gòu)建立。order：主結(jié)點(diǎn)任務(wù)通過BitBus傳送給從結(jié)點(diǎn)的消息。Reply：從結(jié)點(diǎn)任務(wù)通過BitBus傳回給主結(jié)點(diǎn)的消息，并作為對(duì)主結(jié)點(diǎn)任務(wù)的回答。3、消息層

“主結(jié)點(diǎn)任務(wù)”：主設(shè)備（或主模塊）上運(yùn)行的某種功能程序?！皬慕Y(jié)點(diǎn)任務(wù)”：從設(shè)備上運(yùn)行的某種功能程序。②消息格式“主結(jié)點(diǎn)任務(wù)”：主設(shè)備（或主模塊）上運(yùn)行的某種功能程序。消息中的前面七個(gè)字節(jié)為消息標(biāo)題。標(biāo)志字節(jié)中：MT：消息類型。MT＝0為主站發(fā)的命令報(bào)文；MT＝1為從站回答的消息。SE：源擴(kuò)展。SE＝0表示在主設(shè)備上；SE＝1表示在擴(kuò)展設(shè)備上。DE：目的擴(kuò)展。DE＝0為從設(shè)備；DE＝1為擴(kuò)展從設(shè)備。TR：跟蹤。TR＝0為發(fā)送消息；TR＝1為接收消息。保留4位：作為備用。消息中的前面七個(gè)字節(jié)為消息標(biāo)題。4、應(yīng)用層（遠(yuǎn)程存取控制）在消息層的基礎(chǔ)上。定義遠(yuǎn)程存取控制（RAC）的一系列命令，定義從結(jié)點(diǎn)的特殊任務(wù)：①主站在傳送數(shù)據(jù)過程中，規(guī)定傳送數(shù)據(jù)的具體格式，并在命令中，定義一系列相應(yīng)的代碼；②從站在接收到一幀信息后，根據(jù)命令代碼確定屬于遠(yuǎn)程存取的何種命令，然后由用戶數(shù)據(jù)中確定地址和數(shù)據(jù)內(nèi)容。返回4、應(yīng)用層（遠(yuǎn)程存取控制）返回7.4.3Bitbus通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用（1）BitBus網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)①點(diǎn)到點(diǎn)半雙工(a)②多點(diǎn)半雙工(b)③環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)(c)7.4.3Bitbus通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用（1）BitBus網(wǎng)絡(luò)（2）主從分布式控制系統(tǒng)（2）主從分布式控制系統(tǒng)①主機(jī)（IBM－PC）：主控設(shè)備。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息處理、分析、顯示、打印等。PC總線通過ipcs-344模板，與8044主站相連接。②8044主站：負(fù)責(zé)與各個(gè)8044從站交換信息，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行簡單處理，即判斷來自主機(jī)或從站的信息屬于何種信息，并完成相應(yīng)的處理。①主機(jī)（IBM－PC）：主控設(shè)備。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息處理、分析③8044從站：負(fù)責(zé)接收主站的命令，執(zhí)行相應(yīng)的操作；或?qū)⒅髡舅璧臄?shù)據(jù)傳送給主站。④PC總線與BITBUS總線接口電路：用戶可自行設(shè)計(jì)。一般采用雙口RAM。⑤主站與從站的接口電路：按照BitBus接口標(biāo)準(zhǔn)；采用RS－485電氣接口；由各個(gè)8044的SIU（智能通信處理單元）控制。返回③8044從站：負(fù)責(zé)接收主站的命令，執(zhí)行相應(yīng)的操作；或?qū)⒅?.5現(xiàn)場總線(Fieldbus)技術(shù)返回7.5.1現(xiàn)場總線概述7.5.2五種典型的現(xiàn)場總線7.5.3FF現(xiàn)場總線技術(shù)7.5.4現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)應(yīng)用舉例7.5現(xiàn)場總線(Fieldbus)技術(shù)返回7.5.1現(xiàn)場7.5.1現(xiàn)場總線概述本節(jié)主要內(nèi)容現(xiàn)場總線簡介；現(xiàn)場總線系統(tǒng)對(duì)集散控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與變革；現(xiàn)場總線技術(shù)特點(diǎn)；現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)；現(xiàn)場總線發(fā)展過程；幾個(gè)有影響的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)化組織及標(biāo)準(zhǔn)。7.5.1現(xiàn)場總線概述本節(jié)主要內(nèi)容1、現(xiàn)場總線簡介根據(jù)國際電工委員會(huì)IEC（InternationalElectrotechnicalCommision）標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場總線基金會(huì)FF（FieldbusFoundation）的定義：現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。以現(xiàn)場總線為紐帶，連接分散的現(xiàn)場儀表或設(shè)備，使之成為可以相互溝通信息、共同完成自動(dòng)控制任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。現(xiàn)場總線技術(shù)的關(guān)鍵：使自動(dòng)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備具有通信能力；連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。1、現(xiàn)場總線簡介現(xiàn)場總線的重要性現(xiàn)場總線是連接工業(yè)現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)之間的全數(shù)字化、雙向、多站點(diǎn)的串行通信網(wǎng)絡(luò)，可與現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)聯(lián)用，組成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（FieldbusControlSystem），實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)的集成，從而可取代傳統(tǒng)的分散型控制系統(tǒng)DCS（集散系統(tǒng)）?，F(xiàn)場總線的體系結(jié)構(gòu)（如圖）

現(xiàn)場總線的重要性新一代FCS控制層新一代FCS控制層在現(xiàn)場總線的定義中表現(xiàn)了以下六個(gè)方面的含義。①現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線把通信一直延伸到生產(chǎn)過程和現(xiàn)場設(shè)備，用于過程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化設(shè)備及儀表互連的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，現(xiàn)場的傳感器、變送器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)（執(zhí)行器）必需配置現(xiàn)場總線接口。②現(xiàn)場設(shè)備互連變送器、執(zhí)行器、服務(wù)器、網(wǎng)橋、輔助設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等現(xiàn)場設(shè)備通過一對(duì)傳輸線互連。在現(xiàn)場總線的定義中表現(xiàn)了以下六個(gè)方面的含義?，F(xiàn)場設(shè)備是指傳感器、變送器或執(zhí)行器等。這些設(shè)備通過一對(duì)傳輸線連接，傳輸線可以使用雙絞線、同軸電纜和光纜等?，F(xiàn)場設(shè)備是指傳感器、變送器或執(zhí)行器等。這些設(shè)備通過一每一臺(tái)現(xiàn)場設(shè)備就是一臺(tái)微處理器，既有CPU、內(nèi)存、接口和通信等數(shù)字信號(hào)處理，還有非電量信號(hào)檢測、變換和放大等模擬信號(hào)處理。1）向下：通過現(xiàn)場總線接口與現(xiàn)場各設(shè)備（傳感器、變送器，執(zhí)行器等）相連接。向上：通過網(wǎng)橋與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連接。2）服務(wù)器經(jīng)LAN與操作站連接。3）傳輸介質(zhì)可使用雙絞線、同軸電纜、光纖和電源線等。每一臺(tái)現(xiàn)場設(shè)備就是一臺(tái)微處理器，既有CPU、內(nèi)存、接口和通③互操作性要求“即插即用”，便于不同品牌的現(xiàn)場設(shè)備統(tǒng)一組態(tài)和系統(tǒng)集成。這就是現(xiàn)場總線互操作性的含義。④分散功能塊FCS廢棄了DCS的輸入/輸出單元和控制站，把DCS的控制站的功能塊分散地分配給現(xiàn)場儀表，構(gòu)成虛擬控制站。③互操作性由于功能分散在多臺(tái)現(xiàn)場儀表中，并可統(tǒng)一組態(tài)，供用戶靈活選擇各種功能塊，構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)徹底的分散控制。例如書P243圖7.32，流量變送器含有模擬量輸入功能模塊，調(diào)節(jié)閥含有PID控制功能模塊及模擬量輸出功能塊，這三種功能塊就構(gòu)成了流量控制回路。由于功能分散在多臺(tái)現(xiàn)場儀表中，并可統(tǒng)一組態(tài)，供用戶靈活現(xiàn)場總線的分散功能現(xiàn)場總線的分散功能⑤通信線供電采用通信線供電方式，允許現(xiàn)場儀表直接從通信線上獲取電源。這種供電方式用于本質(zhì)安全環(huán)境的低功耗現(xiàn)場儀表，例如一體化溫度傳感器。(“兩線制”)⑥開放式互連網(wǎng)絡(luò)1）現(xiàn)場總線為開放式互連網(wǎng)絡(luò)，既可與同層網(wǎng)絡(luò)互連，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互連。2）開放式互連網(wǎng)絡(luò)還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫共享。通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備和功能塊統(tǒng)一組態(tài)，使不同廠商的網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備融為一體，構(gòu)成統(tǒng)一的FCS。⑤通信線供電2、現(xiàn)場總線系統(tǒng)對(duì)集散控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與變革FCS的信號(hào)傳輸實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化，從最底層的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，逐層向上直至最高層均為通信網(wǎng)絡(luò)互連；FCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則是全分散式，F(xiàn)CS廢棄了DCS的輸入/輸出單元和控制站，由現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表取而代之，即把DCS控制站的功能化整為零，分散地分配給現(xiàn)場儀表，從而構(gòu)成虛擬的控制站，實(shí)現(xiàn)徹底的分散控制；FCS的現(xiàn)場設(shè)備具有互操作性，不同廠商的現(xiàn)場設(shè)備既可互連也可互換，并可以統(tǒng)一組態(tài)，徹底改變傳統(tǒng)DCS控制層的封閉性和專用性；2、現(xiàn)場總線系統(tǒng)對(duì)集散控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn)與變革FCS的信號(hào)傳輸實(shí)現(xiàn)場總線的設(shè)備

現(xiàn)場總線的設(shè)備分為現(xiàn)場設(shè)備和開發(fā)設(shè)備兩類。

現(xiàn)場設(shè)備

變送器：它既具有監(jiān)測、變換和補(bǔ)償功能，又有PID控制和運(yùn)算功能。常用的變送器有溫度、壓力、流量、料位和分析5大類。執(zhí)行器：基本功能是信號(hào)驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行，它還包括調(diào)節(jié)閥輸出特性補(bǔ)償、PID控制和運(yùn)算等功能。

終端器：用在傳輸電纜始末端的阻抗匹配器。它的作用是防止信號(hào)傳輸失真和衰減。

本質(zhì)安全柵：是用于安全場所與危險(xiǎn)場所之間的隔離器。

現(xiàn)場總線的設(shè)備現(xiàn)場總線的設(shè)備分為現(xiàn)場設(shè)備和開發(fā)設(shè)備兩類。中繼器：用來擴(kuò)展現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，它是一臺(tái)有源的總線供電或非總線供電設(shè)備。中繼器是在物理層上的擴(kuò)展，即實(shí)現(xiàn)了多個(gè)現(xiàn)場總線的互連。

操作站：它供工程師對(duì)現(xiàn)場總線組態(tài)，供工藝操作員監(jiān)視和操作生產(chǎn)裝置。操作站一般用微機(jī)內(nèi)置網(wǎng)卡連接現(xiàn)場總線。

開發(fā)設(shè)備

FF開發(fā)設(shè)備包括有：專用集成電路、通信棧軟件、DD(DynamicDebug)軟件、開發(fā)和維護(hù)工具等。

中繼器：用來擴(kuò)展現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，它是一臺(tái)有源的總線供電或非總線FCS的通信網(wǎng)絡(luò)為開放式互連網(wǎng)絡(luò)，既可與同層網(wǎng)絡(luò)互連，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互連，用戶可極其方便地共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫；FCS的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了全開放，從總線標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢驗(yàn)到信息發(fā)布完全是公開的，面向世界任何一個(gè)制造商和用戶?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的核心是現(xiàn)場總線，現(xiàn)場總線技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的綜合與集成。它的出現(xiàn)將使傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生革命性變革，變革傳統(tǒng)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，變革現(xiàn)有自動(dòng)控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方法、安裝調(diào)試方法和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。FCS的通信網(wǎng)絡(luò)為開放式互連網(wǎng)絡(luò)，既可與同層網(wǎng)絡(luò)互連，也可與3、現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)系統(tǒng)的開放性互可操作性與互換性不同廠商的現(xiàn)場設(shè)備及儀表，可互連互換，實(shí)現(xiàn)“即插即用”。用戶可將不同廠商的儀表集成在一起，統(tǒng)一組態(tài)?，F(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性控制站分散在現(xiàn)場儀表中，通過現(xiàn)場儀表構(gòu)成控制回路，實(shí)現(xiàn)徹底分散控制，提高系統(tǒng)自治性和靈活性。對(duì)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性3、現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)系統(tǒng)的開放性4、現(xiàn)場總線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)節(jié)省硬件數(shù)量與投資節(jié)省安裝費(fèi)用節(jié)省維護(hù)開銷用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性采用數(shù)字信號(hào)，精度高，抗干擾能力強(qiáng)。提高了系統(tǒng)的可控性和可維護(hù)性

可在操作室監(jiān)控現(xiàn)場儀表，調(diào)整參數(shù)，預(yù)測和尋找故障，可控性和可維護(hù)性好。4、現(xiàn)場總線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)節(jié)省硬件數(shù)量與投資5、現(xiàn)場總線的發(fā)展過程現(xiàn)場總線是企業(yè)綜合自動(dòng)化的發(fā)展需要，企業(yè)綜合自動(dòng)化是企業(yè)必然的選擇與趨勢。DCS在實(shí)施企業(yè)綜合自動(dòng)化時(shí)的缺陷：通信是專用網(wǎng)絡(luò)的封閉系統(tǒng)，無互換性?，F(xiàn)場總線的解決方案：基于公開化、標(biāo)準(zhǔn)化，遵守同一協(xié)議規(guī)程的產(chǎn)品具有互換性，可組成在同一個(gè)系統(tǒng)中。5、現(xiàn)場總線的發(fā)展過程