工业自动化仪表及过程控制(现场总线控制系统)

工业自动化仪表及过程控制(6-2)IndustrialAutomationInstrumentationsandProcessControl现场总线控制系统FCS:FieldbusControlSystemFCS的特点•现场总线是一种互连现场自动化智能设备、仪表及控制系统的双向数字通信网络。•全数字•开放性•全分散现场总线设备FCS的优势1.系统成本可以大为降低2.系统功能扩充、结构改型方便3.系统易学易用、可控性好4.系统可靠性高5.系统可维护性好现场总线的应用领域包括：工业自动化、航空/航天自动化、车辆及交通自动化、医疗自动化、通讯自动化、商业自动化、办公室自动化、楼宇自动化等。现场总线的结构形式点对点；菊花链；总线型；树型等几种常见的现场总线标准无线通信网络ISO的OSI参考模型•开发系统互联参考模型（ISO7498）•ISO-InternationalOrganizationforStandardization：国际标准化组织•OSI/RM-OpenSystemInterconnectionReferenceModel：开发系统互联参考模型•将网络系统从功能上分为7层；•各层功能和协议标准化；•每层完成一个明确定义的独立功能；•层间相互作用通过层接口来实现；第3章DCS与FCSFB常用：用户层、应用层、数字链路层、物理层HART协议•可寻址远程变送器高速公路通信协议•使用OSI的1，2，7层•物理层：电气特性，BELL202，FSK方式将数字信号叠加在原模拟信号上（图3-20）等。•数据链路层：信息帧由：起始码、设备地址、命令码、数据、校验码等组成（图3-21)。每个字符有11位二进制数组成等。•应用层：三类HART命令FF总线•使用OSI的1，2，7层•物理层：同步串行半双工方式，Machester码（图3-24）。3.25kbps(FF-H1),1Mbps,2.5Mbps(FF-H2)等等。•数据链路层：由LAS统一管理（图3-28/29)。•应用层：现场总线访问子层FAS现场总线报文规范子层FMS•在OSI之上增加用户层：定义了通用的功能块集。FF总线集中调度式访问控制方法：受调方式•LAS调度表设备a发送时间到；•向a发送强制数据CD；•A收到CD，开始向bus发数据DT；•LAS按周期顺序发下一CD；FF总线集中调度式访问控制方法：非受调方式•LAS按活动表发一个PT给a•A得到PT可发送信息DT•发送完或时间到返还PTFF总线的功能块•功能块是FF总线用户层的核心。•包括资源块、功能块和变化块3类。•工业控制FCS系统常用的功能块：AI/DI/AO/DO/PID•功能块中含输入、输出和内含3中参数。FF总线的功能块应用例第3章DCS与FCS练习：下列哪几项为DCS操作站的基本功能？A工程功能B操作功能C反馈控制功能D通信功能E顺序控制功能第3章DCS与FCS练习：下列哪几项为DCS操作站的基本功能？A工程功能（系统生成维护等）B操作功能（监视运行记录等）C反馈控制功能（控制站功能）D通信功能（与控制站上位机等）E顺序控制功能（控制站功能）答：ABD第3章DCS与FCS练习：工业控制系统中用于连接智能一次仪表和控制设备的、全开放、数字式、双向多节点分支结构的互联通信网络被称为什么？（A）控制总线；（B）数据总线；（C）现场总线；（D）通信网络。第3章DCS与FCS练习：工业控制系统中用于连接智能一次仪表和控制设备的、全开放、数字式、双向多节点分支结构的互联通信网络被称为什么？（A）控制总线；（B）数据总线；（C）现场总线；（D）通信网络。答：C第3章DCS与FCS小结•了解DCS系统的概念•特点•组成•控制站功能•操作站功能•了解FCS系统的基本概念•特点第3章DCS与FCS作业•P1743-1,3-2