【正文】 集成，綜合利用：共同構(gòu)成測(cè)量控制系統(tǒng)；發(fā)布運(yùn)行、調(diào)度信息 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 51 ? ? HSE； Profi；連接 modbus的透明工廠；第 3代的Lonworks、 FIP等， ? 各種控制網(wǎng)絡(luò)都在向數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)掛靠 ? ? 具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能的 PLC；具有網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端 ? 借助通用瀏覽器工具得到專用設(shè)備的數(shù)據(jù)信息 ? 控制設(shè)備走向開(kāi)放的窗口。 ? 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備間的互連不僅只要完成數(shù)據(jù)通信，還要構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)，形成測(cè)量控制應(yīng)用系統(tǒng)，而 應(yīng)用與用戶層規(guī)范與設(shè)備間的互可操作性直接相關(guān) 。 Copyright by Zhihuan Song 49 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的功能層次 Ether現(xiàn)場(chǎng)控制層F C S制造執(zhí)行層M E SEther資源規(guī)劃層E R PEther調(diào)節(jié)閥溫度變送器溫度變送器溫度變送器調(diào)節(jié)閥Inter控制網(wǎng)絡(luò)2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 47 全分布、網(wǎng)絡(luò)集成式控制系統(tǒng) AIP IDAOL ASPT101 PV101PIC101FFFFFF2022年 4月 16日星期六 169。 ? 為控制信息進(jìn)入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了條件，溝通了現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系 ,便于實(shí)現(xiàn)管控一體化 ? 控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合， 便于 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)程傳送與異地遠(yuǎn)程自動(dòng)控制 。減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)的工作量 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線 形成真正分散在現(xiàn)場(chǎng)的完整控制系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線 可采用多種介質(zhì)（多種有線和無(wú)線方式）傳送數(shù)字信號(hào) 。 Copyright by Zhihuan Song 44 主流現(xiàn)場(chǎng)總線 ? 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)（ FF）總線 ? LonWork技術(shù)和 LON總線 ? HART通信協(xié)議總線 ? CAN總線 ? Profibus總線 ? InterBusS總線 ? ControlNet總線 ? Modbus總線 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò) ? 信息時(shí)代的技術(shù)發(fā)展對(duì)測(cè)控系統(tǒng)提出了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的要求，如數(shù)字地球、數(shù)字北京、企業(yè)的管理控制一體化等要求測(cè)量控制設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)提供多方面的數(shù)字信息。 ? 第 2部分 ASI ? 第 3部分 DeviceNet； ? 第 4部分智能分布式系統(tǒng) SDS（ Smart Distributed System） 。 ? 它于 1984年就開(kāi)始著手總線標(biāo)準(zhǔn)的制定，致力于推出世界上單一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，也因此而歷經(jīng)坎坷，歷經(jīng)了 16年的艱難歷程，出現(xiàn)了波及全球的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn) ? IEC611582誕生于 1993年，之后的標(biāo)準(zhǔn)制定就陷于混亂 ? 2022年初宣布， IEC現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)子集有八種： ? IEC 61158； ControlNet； ? Profibus； PNet； ? High Speed Ether； Newer SwiftNet； ? WorldFIP； InterbusS 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 41 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線組織 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（ Fieldbus Foundation） ? LonMark協(xié)會(huì) , ? Profibus協(xié)會(huì)， ? 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)會(huì) IEA（ Industrial Ether Association）， ? 工業(yè)自動(dòng)化開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟 IAONA（ Industrial Automation Open Network Alliance） ? Society of Automotive Engineers（ SAE） ? 制定現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ? IEC ? ISO 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 39 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)始發(fā)于二十世紀(jì)八十年代，但對(duì)該項(xiàng) 技術(shù)的開(kāi)發(fā)之熱是近年之舉 ? 早期的 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) ? 與 PLC同時(shí)出現(xiàn)的、 CulterHammer推出的 Directrol ? General Electric的 Genius I/O ? Phoenix的 InterbusS， ? TURCK的 Sensoplex ? 丹麥 Process Data公司 83年推出的 PNet； ? 德國(guó) Siemens公司 84年推出的 Profibus(Process Field bus的簡(jiǎn)稱 ) ? 法國(guó) Alstom公司 87年推出的 FIP(Factory Instrumentation Protocol)等都屬于早期推出且至今仍有較大影響的總線技術(shù) 2022年 4月 16日星期六 169。 ? 多為 短幀 傳送 ， ? 通信的 傳輸速率相對(duì)較低 。 Copyright by Zhihuan Song 38 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線是自動(dòng)化領(lǐng)域的通信 、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) , 也被稱之為工廠的底層網(wǎng)絡(luò) （ Infra） ? 總線是構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)的紐帶 ， 網(wǎng)絡(luò)所傳輸?shù)氖强刂菩畔?。 ? 總線上的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備包括按鈕、傳感器、接觸器、變送器、閥門等，傳輸其位置狀態(tài)、參數(shù)值等數(shù)據(jù) ? 總線上的輸出數(shù)據(jù)用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈、接觸器、開(kāi)關(guān)、閥門等 ? 工業(yè)數(shù)據(jù)通信用以滿足信息社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備與過(guò)程數(shù)據(jù)信息的需求 ? 數(shù)字地球、數(shù)字北京、數(shù)字 … ? 傳遞工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、各類交通、樓宇等系統(tǒng)中設(shè)備的數(shù)字化信息 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 36 ? 早期把現(xiàn)場(chǎng)總線又稱為工業(yè)電話線，通過(guò)連線在測(cè)控設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)信息，把傳感器、按鈕、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等連接到控制器、或 PLC或工業(yè)計(jì)算機(jī)上。 Copyright by Zhihuan Song 33 DCS體系結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢(shì) ? FCS與 DCS ? FCS可能會(huì)取代 DCS，但相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將共存 ? DCS的開(kāi)放性 ? 與 FCS初步兼容、異質(zhì)兼容和同質(zhì)兼容 ? 選擇合適的操作系統(tǒng) ? 充分利用 Inter/Intra技術(shù)和最新的計(jì)算機(jī)技術(shù) 二、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) Field Bus Control System ? 現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的開(kāi)放型控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 Copyright by Zhihuan Song 31 DCS的局限（ 2） ? 測(cè)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(jiǎn)單 ? 與上位機(jī)的接口硬件和規(guī)約各不相同 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 29 ? 現(xiàn)場(chǎng)控制站能夠?qū)崿F(xiàn)的控制功能 ? 反饋控制