现场总线控制系统的体系结构.ppt

现场总线控制系统的体系结构
现场总线的现状与开展
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IEC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IEC/TC65负责测量和控制系统数据通信局部国际标准化工作的SC65/WG6定义的。
现场总线是当今自动化领域技术开展的热点之一，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根底，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、新型全分布式控制系统。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开展的热点，并将导致自动化系统构造与设备的深刻变革。
是美国通用汽车公司(GM)提出的一种用于制造自动化的局域网协议。
网络的骨干
现场总线控制系统的体系构造
智能速度控制器
：执行器
条形码识别器
：输入设备
控制、网关
上位机：监控
与三层网络 相连
远程访问路由设备
显示工作站
信息量减少
图3 罗克韦尔推出的现场总线控制系统
现场总线控制系统的体系构造
图4 FF HSE 网络架构〔体系构造〕
链接设备：核心
网桥、网关
时间发布
链路调度器

100Mbps
主机系统
以太网交换机
高速以太网
组态、监控
现场信息
控制信息
现场总线的产生
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。
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。
一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。