現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)課件

現(xiàn)場總線概述現(xiàn)場總線的概念什么是現(xiàn)場總線?現(xiàn)場總線在自動(dòng)化系統(tǒng)中所處的位置現(xiàn)場總線對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)的影響使用現(xiàn)場總線技術(shù)給用戶帶來的好處1.1現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀與發(fā)展■現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)和控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點(diǎn)、多站的通信網(wǎng)絡(luò)?！霭凑张fC對(duì)現(xiàn)場總線(fieldbus)一詞的定義,現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場,在現(xiàn)場設(shè)備之間現(xiàn)場設(shè)備與控制裝置之間實(shí)行雙向、串行、多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的技術(shù)。這是由CTC65負(fù)責(zé)測量和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信部分國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的SC65/WG6定義的。■現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它作為工業(yè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場級(jí)控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層之間的聯(lián)系它不僅是一個(gè)基層網(wǎng)絡(luò),而且還是一種開放式新型仝分布式控制系統(tǒng)。這項(xiàng)以智能傳感、控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信為主要內(nèi)容的綜合技術(shù),已受到世界范圍的關(guān)注而成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn),并將導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備的深刻變革。PBOIFlI現(xiàn)場總線在自動(dòng)化系統(tǒng)中的位置是美國通用汽車公司(M)提出的一種用于制造自動(dòng)化的工廠級(jí)局域網(wǎng)協(xié)議區(qū)域控制器網(wǎng)絡(luò)的骨干總線循環(huán)MMs,TcP∥PBackbone1000ms車間級(jí)cPROFIBUS-FMSLc<100ms現(xiàn)場級(jí)EPROFIBUS-DP總線循環(huán)驅(qū)動(dòng)傳感器變送器設(shè)備10m1.22現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程訪問路由設(shè)備←顯示工RouterdeviceDisplayStation與三層網(wǎng)絡(luò)相連Controller上位機(jī):監(jiān)控畫四酬刪.日制、網(wǎng)關(guān)息DeviceNetMRc條形碼識(shí)別器Smartspead輸入設(shè)備智能速度控制器圖圖羅塑東摧探體稱:執(zhí)行器1.2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)Hostsystem主機(jī)系統(tǒng)EthernetSwtch以太網(wǎng)交換機(jī)婦Spe是100Mbps組態(tài)、監(jiān)PLCLinkingRemoteUoDevice鏈接設(shè)備:核心現(xiàn)場信網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)控制信息鏈路調(diào)度器31.25kbps圖4FFHSE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(體系結(jié)構(gòu))1.1.1現(xiàn)場總線的產(chǎn)生在過程控制領(lǐng)域中,從20世紀(jì)50年代至今一直都在使用著一種信號(hào)標(biāo)準(zhǔn),那就是4~20mA的模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)■20世紀(jì)70年代,數(shù)字式計(jì)算機(jī)引入到測控系統(tǒng)中,而此時(shí)的計(jì)算機(jī)提供的是集中式控制處理20世紀(jì)80年代微處理器在控制領(lǐng)域得到應(yīng)用,微處理器被嵌入到各種儀器設(shè)備中,形成了分布式控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)方式:現(xiàn)場級(jí)設(shè)備與控制器之間連接采用一對(duì)一所謂IO接線方式,傳遞」4-20mA或24VDC信號(hào)。PIRIOFLL間級(jí)控制器控制器I/0連線I/0連線現(xiàn)場信號(hào)現(xiàn)場信號(hào)4-20aA/2DC智能設(shè)備以微處理器為核心,實(shí)施信息采集、顯示、處理、傳輸及優(yōu)化控制等功能。些具有專家輔助推斷分析與決策能力的數(shù)字式智能化儀表產(chǎn)品,其本身具備了諸如自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換、自動(dòng)調(diào)零、自校正、自診斷等功能,還能提供故障診斷、歷史信息報(bào)告、狀態(tài)報(bào)告、趨勢圖等功能。另外,從實(shí)際應(yīng)用的角度,控制界也不斷在控制精度、可操作