工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)第1章現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概述-文庫(kù)吧資料
2025-01-05 16:42本頁(yè)面
【正文】 展與推廣應(yīng)用 新型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) — 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng) ? 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變遷 – 基地式 氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng) – 電動(dòng) 單元 組合 式 模擬儀表 控制系統(tǒng) – 集中式 數(shù)字 控制系統(tǒng) – 集散 控制系統(tǒng) DCS – 網(wǎng)絡(luò)化 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng) FCS 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn) ? 結(jié)構(gòu)上形成設(shè)備的 網(wǎng)絡(luò)式連接 – 節(jié)省大量線纜 、槽架、連接件； – 連線設(shè)計(jì)與接頭校對(duì) 的工作量也大大減少 – 增加現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備 無(wú)需增設(shè)新的電纜 ? 實(shí)現(xiàn)了工業(yè)數(shù)據(jù)的 網(wǎng)絡(luò)式遠(yuǎn)程傳輸與集中管理 ， 擴(kuò)大了操作人員的視野 ，為遠(yuǎn)程監(jiān)視與操作提供了基礎(chǔ)條件 – 無(wú)人值守機(jī)站 ? 將控制功能模塊置入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了 全分布式控制 系統(tǒng) ? 支持 總線供電 ? 為自動(dòng)化系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的溝通，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的 管理控制一體化 創(chuàng)造了條件 1 9 9 9 U s e r T ra i ni n g 2169。 – 它在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)種類、通信幀的長(zhǎng)度、所處的 工作環(huán)境 、各種通信技術(shù)參數(shù)、需要考慮解決的問(wèn)題等方面，都具有區(qū)別于話音通信、計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的顯著特征。 PNet采用分段結(jié)構(gòu)的 多主 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ,網(wǎng)絡(luò)中可以連接多至 32個(gè)主節(jié)點(diǎn)。 傳輸速度為 187K PNet 用于 動(dòng)物飼養(yǎng)系統(tǒng) ，奶制品廠，啤酒廠，農(nóng)業(yè)環(huán)境控制等 可以形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的系統(tǒng) EIA485標(biāo)準(zhǔn)，屏蔽雙絞線 傳輸速率為 最大傳輸距離為 1200m 每段最多可以連接 125個(gè)設(shè)備。 節(jié)點(diǎn)總數(shù)為 32/64/120個(gè) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸入、輸出位均為 8位。2250米 /傳輸速率 ； ? 屏蔽雙絞線，光纜； ? 采用 FSK （ Frequencyshift keying）頻移鍵控調(diào)制信號(hào) Interbus 在物理連接方式屬于 直線總線 ，數(shù)據(jù)傳輸屬于 數(shù)據(jù)環(huán) 的方式 總線最多帶有 64個(gè)節(jié)點(diǎn) ,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入、輸出數(shù)據(jù)為 16位 覆蓋距離最遠(yuǎn)可達(dá) 典型傳輸速率為 500Kbps 物理信號(hào)連接遵循 EIA－ 485標(biāo)準(zhǔn) 采用 單總幀結(jié)構(gòu) ,數(shù)據(jù)幀中有效位的比率高 Sensoplex 最初用于德國(guó)科隆 福特 汽車公司機(jī)器人的焊接臂上。 ? 第一個(gè)設(shè)備層 現(xiàn)場(chǎng)總線： – 上世紀(jì) 70年代，在 PLC出現(xiàn)的同時(shí)， CulterHammer推出了第一個(gè)設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。 – 如 Foundation Fieldbus、 Control、 Profibus ? 傳感器總線、設(shè)備總線可統(tǒng)稱為現(xiàn)場(chǎng)總線 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng) 控制器 被控過(guò)程執(zhí)行器測(cè)量變送給定值 被控參數(shù)圖 單回路控制系統(tǒng)框圖 Networkbased control system 控制器 1執(zhí)行器 1 測(cè)量變送 1測(cè)量變送 n執(zhí)行器 m生產(chǎn)過(guò)程……現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)圖 控制系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)之間的網(wǎng)絡(luò)連接 網(wǎng)絡(luò)化連接 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的 一對(duì)一 連接 網(wǎng)絡(luò)化連接 M ul t i C ont r ol l er sAOP I DAIPI DAOAI圖 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較 早期的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) ? 早期 的現(xiàn)場(chǎng)總線（工業(yè)電話線），把傳感器、按鈕、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等測(cè)量控制部件接到某種類型的 控制器 上，例如 PLC或者是工業(yè)計(jì)算機(jī)。 – 中繼器可 增加 總線的 傳輸距離 和 掛接 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 節(jié)點(diǎn)的數(shù)量 通信設(shè)備 報(bào)文與協(xié)議 ? 報(bào)文（ message） – 泛指 通信過(guò)程中傳送的信息 ，包括文本、命令、參數(shù)值、圖片、聲音等 – 報(bào)文屬于通信系統(tǒng)中的 軟件 – 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的報(bào)文信息包括 原始數(shù)據(jù)、測(cè)控參數(shù)值、操作指令 等 ? 協(xié)議 (protocol) – 指一套事先約定好的、共同遵守的 規(guī)約 ? 通信協(xié)議（ Communication Protocol） – 規(guī)定通信報(bào)文內(nèi)容、格式、次序安排、通信何時(shí)進(jìn)行以及通信如何進(jìn)行等內(nèi)容的一組規(guī)則 。有的終端器只是一個(gè)電阻，有的終端器是電阻電容組合電路；其阻值應(yīng)等于連接電纜的特征阻抗。 – 從設(shè)備也被稱之為基本設(shè)備 通信設(shè)備 ? 終端器（ terminator） – 在網(wǎng)段兩端連接成對(duì)線纜導(dǎo)體的終點(diǎn)，用以 防止發(fā)生信號(hào)反射 的電子器件。 – 如調(diào)制解調(diào)器、電纜驅(qū)動(dòng)器、多路復(fù)用輸出器 ? 數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DTE(Data Terminal Equipment) – 產(chǎn)生數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源設(shè)備或數(shù)據(jù)用戶設(shè)備 – DTE一般與通信信號(hào)的調(diào)制、編碼無(wú)關(guān)，也不直接連接在傳輸介質(zhì)上。 – 工業(yè)數(shù)據(jù)通信 :
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