现场总线控制系统的体系结构.ppt

现场总线概述
现场总线的概念
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

■现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之
间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、
多变量、多点、多站的通信网络。
■按照旧C对现场总线( fieldbus)一词的定义,现
场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间
现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节
点数字通信的技术。这是由CTC65负责测量和
控制系统数据通信部分国际标准化工作的
SC65/WG6定义的。
■现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,
被誉为自动化领域的计算机局域网。
它作为工业数据通信网络的基础,沟通了生产过
程现场级控制设备之间及其与更高控制管理层之
间的联系
它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式
新型仝分布式控制系统。这项以智能传感、控制
计算机、数据通信为主要内容的综合技术,已受
到世界范围的关注而成为自动化技术发展的热点,
并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。
PBOIFlI
现场总线在自动化系统中的位置
是美国通用汽车公司(M)提
出的一种用于制造自动化的
工厂级
局域网协议
区域控制器
网络的骨干
总线循环
MMs,TcP∥ P Backbone
1000ms
车间级
c
PROFIBUS-FMS
Lc
<100ms
现场级
E
PROFIBUS-DP
总线循环驱动
传感器
变送器
设备
10m

远程访问路由设备
←
显示工
Router device
Display Station
与三层网
络相连
Controller
上位机:监控

制、网关
息
DeviceNet M
Rc条形码识别器
Smart spead
输入设备
智能速度控制器
图圖罗塑东摧探体称:执行器

Host
system主机系统
Ethernet Swtch
以太网交换机
妇Spe是
100Mbps
组态、监
PLC
Linking
Remote Uo
Device
链接设备:核心
现场信
网桥、网关
控制信息
链路调度器

图4 FF HSE网络架构(体系结构)

在过程控制领域中,从20世纪50年代至今一直都
在使用着一种信号标准,那就是4~20mA的模拟
信号标准
■20世纪70年代,数字式计算机引入到测控系统中,
而此时的计算机提供的是集中式控制处理
20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用,微
处理器被嵌入到各种仪器设备中,形成了分布式
控制系统。
传统方式:现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓IO接线方式,传递」
4-20mA或24VDC信号。
PIRIOFLL
间级
控制器
控制器
I/0连线
I/0连线
现场信号
现场信号
4-20aA/2DC
智能设备以微处理器为核心,实施信息采集、显
示、处理、传输及优化控制等功能。
些具有专家辅助推断分析与决策能力的数字式
智能化仪表产品,其本身具备了诸如自动量程转
换、自动调零、自校正、自诊断等功能,还能提
供故障诊断、历史信息报告、状态报告、趋势图
等功能。另外,从实际应用的角度,控制界也不
断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性
等方面提出新需求。由此,导致了现场总线的产
生
基于现场总线的分布式控制系统(FCS),将是
继DCS后的又一代控制系统。