浅谈现场总线技术

一一一一现场总线的概念现场总线的概念现场总线的概念现场总线的概念什么是现场总线什么是现场总线什么是现场总线什么是现场总线现场总线在自动化系统中所处的位置现场总线在自动化系统中所处的位置现场总线在自动化系统中所处的位置现场总线在自动化系统中所处的位置现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响使用现场总线技术给用户带来的好处使用现场总线技术给用户带来的好处使用现场总线技术给用户带来的好处使用现场总线技术给用户带来的好处什么是现场总线什么是现场总线什么是现场总线什么是现场总线♦♦♦♦现场总线是安装在生产过程区域的现场设备现场总线是安装在生产过程区域的现场设备现场总线是安装在生产过程区域的现场设备现场总线是安装在生产过程区域的现场设备////仪表与控仪表与控仪表与控仪表与控制室内的自动控制装置制室内的自动控制装置制室内的自动控制装置制室内的自动控制装置////系统之间的一种串行系统之间的一种串行系统之间的一种串行系统之间的一种串行数字式数字式数字式数字式多点多点多点多点双向通信的数据总线双向通信的数据总线双向通信的数据总线双向通信的数据总线其中其中其中其中“生产过程生产过程生产过程生产过程”包括断包括断包括断包括断续生产过程和连续生产过程两类续生产过程和连续生产过程两类续生产过程和连续生产过程两类续生产过程和连续生产过程两类♦♦♦♦或者或者或者或者现场总线是以单个分散的数字化现场总线是以单个分散的数字化现场总线是以单个分散的数字化现场总线是以单个分散的数字化智能化的测智能化的测智能化的测智能化的测量和控制设备作为网络节点量和控制设备作为网络节点量和控制设备作为网络节点量和控制设备作为网络节点用总线相连接用总线相连接用总线相连接用总线相连接实现相互实现相互实现相互实现相互交换信息交换信息交换信息交换信息共同完成自动控制功能的网络系统与控制系共同完成自动控制功能的网络系统与控制系共同完成自动控制功能的网络系统与控制系共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统统统统驱动器现场设备传感器PROFIBUS-DP变送器PROFIBUS-PAVME/PC输入输出现场总线在自动化系统中的位置现场总线在自动化系统中的位置现场总线在自动化系统中的位置现场总线在自动化系统中的位置区域控制器区域控制器区域控制器区域控制器车间级总线循环时间100msCNCPLCPLSPC/VMEHostPROFIBUS-FMS现场设备连线现场信号4-20mA/24VDCI/O连线现场信号4-20mA/24VDC传统方式传统方式传统方式传统方式现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式传递4-20mA或24VDC信号车间级控制器控制器(模拟量/24VDC开关量信号使用一根电缆连接所有现场设备控制器控制器车间级监控网去工厂骨干网现场总线模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制自动控制系统的体系结构将由模拟与数字的分散型控制系统(DCS)转换为全数字现场总线控制系统(FCS)进而自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大的变化现行的现场设备和仪表的产品结构将发生重大变革现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中形成为企业信息网络的底层从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础(4...20mA)PROFIBUS硬件组装工程工程费组装费硬件费(PROFIBUS-FMS/-DP)98年年年年PROFIBUS-PA批准纳入批准纳入批准纳入批准纳入EN50170V.299年年年年PROFIBUS成为国际标准成为国际标准成为国际标准成为国际标准IEC61158的组成部分的组成部分的组成部分的组成部分(TypeIII).2001年批准成为中国的行业标准年批准成为中国的行业标准年批准成为中国的行业标准年批准成为中国的行业标准JB/T10308.3-2001PROFIBUS技术的由来技术的由来技术的由来技术的由来协议模型的关系协议模型的关系协议模型的关系协议模型的关系应用过程应用层表达层会话层传输层网络层数据链路层物理层用户层应用层FMSLLI数据链路层FDL物理层PHYFMA7FMA1/2网络管理3-6层未使用ISO/OSI模型模型模型模型PROFIBUS协议模型协议模型协议模型协议模型7217654321(3)-(6)应用层应用层应用层应用层(7)数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层(2)物理层物理层物理层物理层(1)未使用未使用未使用未使用PAEN50170DINE19245T4行规DPDP扩展功能扩展功能扩展功能扩展功能DP基本功能基本功能基本功能基本功能现场总线数据链路现场总线数据链路现场总线数据链路现场总线数据链路现场总线信息规范现场总线信息规范现场总线信息规范现场总线信息规范DP行规行规行规行规RS-485/光纤光纤光纤光纤对应IECTC17BENEN50295(AS-I)现场总线欧洲标准的结构现场总线欧洲标准的结构现场总线欧洲标准的结构现场总线欧洲标准的结构:ControlNetType3:PROFIBUSType4:P-NetType5:FFHSEType6:SwiftNetType7:WorldFIPType8:Interbus国际标准国际标准国际标准国际标准IEC61158相当于FFH12001年各总线又对IEC61158作了充实其中纳入PROFIBUSDP-V1,DP-V2以及PROFInet(Type10):PhysicalLayerSpecificationandServiceDefinitionPart3:DataLinkLayerServiceDefinitionPart4:DataLinkLayerProtocolSpecificationPart5:ApplicationLayerServiceDefinitionPart6:ApplicationLayerProtocolSpecificationPart7:SystemManagementPart8:ConformanceTesting(4,460页IEC617842002250页所包含的内容所包含的内容所包含的内容所包含的内容Type3+10PROFIBUS+PROFInetPROFIBUSDP-V0PROFIBUSDP-V1PROFIBUSDP-V2RS485,RS485-ISOptical(Plastic,Glass,PCF)MBP,MBP-IS(PROFIBUSPAPhL),MBP-LPPR