現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)-wenkub
2023-02-28 18:12:19 本頁(yè)面
【正文】 物理層 Physical TCP/IP與與 OSI介質(zhì)訪問(wèn)策略 (MAC)CSMA/CD： 站點(diǎn)的發(fā)送是隨機(jī)的， 為避免爭(zhēng)用介質(zhì)引起的沖突，要監(jiān)聽(tīng)傳輸線上是否有信息在發(fā)送 (先聽(tīng)后講 )。 環(huán)型：站點(diǎn)連接成一封閉環(huán)路。（規(guī)范共 4600多頁(yè)） 由上可知，標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)世只是劃定了若干現(xiàn)場(chǎng)總線的市場(chǎng)疆域，并讓一些大公司和集團(tuán)以此為基礎(chǔ)再圖發(fā)展，尋求進(jìn)一步的商業(yè)利益。 Type6： Swift， 得到美國(guó)波音公司的支持。 Type2： ControlNet， 得到 CI組織的支持。IEC TC17B制訂了用于低壓開(kāi)關(guān)和控制裝置的 IEC 62026。 環(huán)境適應(yīng)性：支持各種傳輸介質(zhì)、兩線制和本安防爆。FCS是第 5代控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn)開(kāi)放性：現(xiàn)場(chǎng)總線的一致性、公開(kāi)性?，F(xiàn)場(chǎng)總線特點(diǎn)及總線標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)場(chǎng)總線是企業(yè)實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化、信息化、 管控一體化的需要 。 （ TQCSE）現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生和發(fā)展 高新技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生奠定了 基礎(chǔ) 。 互操作與互用性：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的信息溝通、互可操作及不同廠家設(shè)備的相互替換。 現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制總線標(biāo)準(zhǔn)主要由 IEC 的幾個(gè)技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)。 廣為使用的 DEVICENET、ASI等總線也納入了 IEC標(biāo)準(zhǔn)。 Type3： Profibus， 得到 PNO組織的支持。 Type7： WorldFIP， 屬歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN50170。 有人提出：對(duì)由不同基礎(chǔ)、不同應(yīng)用背景、不同科學(xué)底蘊(yùn)的集團(tuán)和公司用一種 “統(tǒng)一 ”的標(biāo)準(zhǔn)約束是否合理 ? 能否統(tǒng)一？ 從 2023年開(kāi)始，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)已不是去追求統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；而是集中在如何合理應(yīng)用 , 發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題 ,切實(shí)地推動(dòng) FCS的實(shí)際應(yīng)用。 總線型：所有站點(diǎn)共享一條傳輸鏈路。 Token Ring： 站點(diǎn)的發(fā)送是受控的， 令牌在環(huán)型網(wǎng)上傳送，只有獲得此令牌的站點(diǎn)，才有權(quán)向環(huán)路發(fā)送信息。應(yīng)用層提供用戶服務(wù)，如文件傳輸?shù)?。網(wǎng)關(guān)用于不同通信協(xié)議和不同操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的互連。 為現(xiàn)場(chǎng)儀表提供兩種供電方式：非總線供電和總線供電；支持本質(zhì)安全防爆，可用于易燃、易爆的場(chǎng)合。鏈路層通過(guò) LAS來(lái)管理對(duì)總線的訪問(wèn)， FAS為報(bào)文規(guī)范子層提供服務(wù)，后者為用戶層提供服務(wù)和報(bào)文格式。 FF總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)操作站...交換機(jī)其它總線網(wǎng)絡(luò)HSE鏈接設(shè)備網(wǎng)關(guān)H1總線HSE鏈接設(shè)備路由器HSE子網(wǎng)HSE現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備H1總線ProfibusProfibus總線的特點(diǎn)Profibus包括 ProfibusDP、 FMS、 PA， 傳輸速率 ~12Mbps,相應(yīng)通信距離為 1200 ~ 100m， 可實(shí)現(xiàn)總線供電和本質(zhì)安全防爆 (PA)。 Profibus行規(guī)（用戶接口）可使不同廠商生產(chǎn)的零部件互換使用 , 從而保證各家廠商的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互換性和互操作性。Profibus總線的通信模型用戶層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 物理層規(guī)定物理特性 ,采用 RS485通信標(biāo)準(zhǔn) , 數(shù)據(jù)鏈路層 MAC描述總線訪問(wèn)方式， FLC為總線鏈路控制。 HART總線采用基于 Bell 202 通信標(biāo)準(zhǔn)的 FSK技術(shù)，在 4~20mA的模擬信號(hào)上疊加了一個(gè)頻率信號(hào) , 因此能同時(shí)傳送模擬和數(shù)字信號(hào)而不相互干擾。 Industry EtherEther的特點(diǎn)以太網(wǎng)是 IEEE ，它只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 , 其上是網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層 (TCP/IP) 。工業(yè)界對(duì)以太網(wǎng)的發(fā)展予以高度重視，并給以大量的 技術(shù)投入，保證了以太網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)向前發(fā)展。可通過(guò)提高通信速率， 限制通信負(fù)荷以及采用交換式集線器和全雙工通信 ,使碰撞機(jī)率大大降低 。總線供電和本質(zhì)安全防爆問(wèn)題。通信的一致性和互可操作性。能用現(xiàn)場(chǎng)儀表 (變送器、執(zhí)行器 ) 構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)控制回路的只有 FFH1總線 ,因其功能模塊具有變送、調(diào)節(jié)、計(jì)算、報(bào)警、故障診斷等功能。在底層使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可將大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)集成到管理層，為管理系統(tǒng) (CIMS)提供底層數(shù)據(jù)。如生產(chǎn)及控制設(shè)備來(lái)自歐洲可選用 Profibus總線 , 如生產(chǎn)及控制設(shè)備來(lái)自美國(guó)或日本 ,選用 FF總線 。通信設(shè)備和軟件： 通信轉(zhuǎn)換裝置、網(wǎng)卡及監(jiān)控界面與現(xiàn)場(chǎng)儀表之間數(shù)據(jù)交換軟件 (DDE、 OPC等 )。微軟公司已停止發(fā)展 DDE技術(shù)，但仍給予支持。 OPC使 監(jiān)控軟件能高效、穩(wěn)定地對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行存取操作，系統(tǒng)應(yīng)用軟件之間也可靈活地進(jìn)行信息交換。 先進(jìn)的安全管理系統(tǒng)。 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和冗余能力。PCS7具有標(biāo)準(zhǔn)接口 ， 允許非 Siemens的部件與系統(tǒng)方便地連接 ， 而不必使用價(jià)貴的專用接口 (開(kāi)放性 )。EngineeringStation ESIndustrial Ether / Fast Etheroperator terminals(1...16)OS server(1...6)EtherPROFIUS DPS7 417ControllerET 200MRemote I/OSIWAREXWeighingET 200MRemote I/ODP/PALinkPROFIBUS DPS7 416S7 414ControllerASInterfacePROFIBUS PADP/PALinkPROFIBUS DPS7 416S7 414ControllerPROFIBUS PA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) :通過(guò)總線連接遠(yuǎn)程 I/O:PROFIUS DPET 200MRemote I/OSIWAREXWeighingSystem bus Industrial Ether / Fast EtherET 200MRemote I/ODigital I/Os CountersAnalogue I/Os including HART ProtocolSpecial modules for WeighingBatchingPID
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