现场总线的发展动态.ppt

现场总线与工业以太网现场总线与工业以太网张勇高级工程师 MBA 第一节:现场总线 什么是 什么是现场总线: 现场总线是应用在生产现场、在测量控制设备之间实现双向多节点数字通信的开放型控制网络系统,主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。现场总线是工业数据通信与控制网络技术的代名词, 是测控领域的工业数据通信系统。主要用于:制造业、流程工业、交通、楼宇、电力等方面的自动化系统中。?早期把现场总线又称为工业电话线,通过连线在测控设备之间传递数据信息,把传感器、按钮、执行机构等连接到控制器、或 PLC 或工业计算机上。通过相互通信共同执行测量控制任务。?总线上的数据输入设备包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等,传输其位置状态、参数值等数据?总线上的输出数据用于驱动信号灯、接触器、开关、阀门等?工业数据通信用以满足信息社会对基础设备与过程数据信息的需求?数字地球、数字矿山、数字…?传递工农业生产过程、大气环境监测、各类交通、楼宇等系统中设备的数字化信息?车辆控制等总线将分散的有通信能力的测量控制设备作为网络节点, 连接成能相互沟通信息,共同完成自控任务的控制网络现场总线系统是企业的底层网络局域网 NT 服务器 监控工作站其它工作站现场总线接口差压变送器调节阀差压变送器差压变送器温度变送器企业管理层(数据网络) 过程监控层(数据网络) 现场控制层(控制网络) 现场总线网段企业网络的功能层次 现场控制层FCS 制造执行层MES 资源规划层ERP 调节阀温度变送器温度变送器温度变送器调节阀 控制网络??现场总线是自动化领域的通信、网络技术现场总线是自动化领域的通信、网络技术, , 也被也被称之为工厂的底层网络( 称之为工厂的底层网络( ) ) ??总线是构成自动化系统的纽带,网络所传输的是总线是构成自动化系统的纽带,网络所传输的是控制信息。控制信息。??它是有别于计算机网络,电视、电话网络的另一它是有别于计算机网络,电视、电话网络的另一类网络类网络??特点: 特点: ??适应工业应用环境, 适应工业应用环境, ??要求实时性强,可靠性高,安全性好。要求实时性强,可靠性高,安全性好。??多为短帧传送, 多为短帧传送, ??通信的传输速率相对较低。通信的传输速率相对较低。二二. . 现场总线技术标准现场总线技术标准现场总线技术始发于二十世纪八十年代,但对该项现场总线技术始发于二十世纪八十年代,但对该项技术的开发之热是近年之举技术的开发之热是近年之举??主流现场总线技术主流现场总线技术??FF H1 FF H1 ?? ??Profibus Profibus ??Interbus Interbus -S -S ??World FIP World FIP ??HSE HSE ?? ; ; ?? ?现场总线的发展中存在的问题: ??根据相关资料统计,已出现的现场总线一百多种,其中宣根据相关资料统计,已出现的现场总线一百多种,其中宣称为开放型总线的就有称为开放型总线的就有 40 40多种多种??多种总线共存,每种总线都在力图扩充其应用领域多种总线共存,每种总线都在力图扩充其应用领域??每种总线都以一个或多个利益集团支持,标准的斗争就是每种总线都以一个或多个利益集团支持,标准的斗争就是利益的斗争利益的斗争??很多设备制造商参加不止一个总线组织,以便与各种系统很多设备制造商参加不止一个总线组织,以便与各种系统协调协调??努力开发与其他总线、系统的接口,把自己的总线与其它努力开发与其他总线、系统的接口,把自己的总线与其它总线连接起来,扩大应用范围,保存领地总线连接起来,扩大应用范围,保存领地??以太网进入工业控制领域,成为新的热点以太网进入工业控制领域,成为新的热点??现场总线组织现场总线组织??现场总线基金会( 现场总线基金会( Fieldbus Fieldbus Foundation Foundation ) ) ??LonMark LonMark 协会协会, , ??Profibus Profibus 协会, 协会, ??工业以太网协会工业以太网协会 IEA IEA ( (Industrial Industrial Association Association ), ), ??工业自动化开放网络联盟工业自动化开放网络联盟 IAONA IAONA ( (Industrial Industrial Automation work Alliance Automation work Alliance ) ) ??Society of Automotive Engineers Society of Automotive Engineers