现场总线概述幻灯片.pdfVIP

维普资讯 2000年 12月 基 础 自 动 化 Dec．2000 第7卷 第6期 BasicAutornatlon V0I．7．No．6 文章编号：1005—3662(2000)06—0001一o5 现场总线概述 刘建昌．左 云，钱晓龙．陈智锋 ，冯 立 东北太学 罗克韦尔 自动化宴验室，辽宁 沈阳 110006) 摘 要：在这一系列讲座中，将陆续介鳍一种工业拉制领域有革耷性意义的新兴技术一现场总践技术 的概况 及几种流行的现场总线FF、Profibus、LonWoaks、CAN、HART等，使读者对现场总践技术有一个 比较奎面的了解。本讲主要舟鳍由于采用了双向、串行、教字化通信后 ．可满足自动控制系统实时、可靠 遗信要求的通信模型 这是现场甚践系统不 同于传统拉制东统的一十特点，比较 了几种典型的现场甚践， 简要介鳍了LonWorks和HART巷践，并对现场总践的标准化和炭展趋势进行了探讨。 美 t 词：现场总战；Dcs；通信模型；王操作；标准化 中圈分类号：TP336 文献标识码 ：B 1 引 言 2 现场总线控制系统的特点 现场总线技术是一种集计算机技术，通信技 与传统的控制系统相比，现场总线控制系统 术．集成电路技术及智能传感技术于一身的新兴 的特点可以概括成三点：①数字信号传输；②开 控制技术。根据国际电工委员会的IEC61158标 放性系统；③现场设备智能化。 准的定义，现场总线是一种应用于生产现场，在 数字信号传输使现场总线打破了传统控制 现场设备之问、现场设备与控制装置之问实行双 一 对一单向传输的结构，实现了高速、双向、多节 向、串行、多节点通信的通信网络。广义上的现场 点传输，而且支持多传输介质和拓扑结构。数字 总线，是置于现场总线控制系统中的现场总线， 信号提高了测量和控制精度，也加强了信号的抗 这样的现场总线不仅是通信标准，还是系统标 干扰能力；一对传输线上能挂接多个现场设备， 准，用户使用总线标准提供的标准功能块构筑控 大大减少了设备投资和安装费用。 制系统，实现系统功能。 现场总线为开放性互联网络．从总线标准、 现场总线控制系统 FCS是继集散式控制系 产品检验到信息发布都是公开的，面向所有的产 统DCS后的新一代控制系统。现代工业控制思想 品制造商和用户。这种开放性增强了设备间的互 的核心是 分散控制，集中监控”使得 “控制分散， 操作性，遵守同一协议的不同厂家的产品可以进 危险分散”。但既使是现在流行的DCS控制与其 行统一组态，交换信息；不同协议的产品之间也 工业过程打交道的过程控制站仍然还是集中的， 可以通过特定的网关通信，给用户提供了很大的 这正是对分散控制，集中监控思想的违背。而FCS 选择余地。 控制系统真正做到了这一点，它把控制彻底地下 由于内置微处理器 ，现场设备能完成检测、 放到现场，具有通信功能的现场智能设各．能完 变换、补偿和运算等简单的控制功能，把控制任 成诸如数据采集，数据处理，控制运算和数据输 务下放到现场 。实现了真正意义上的分散控制， 出等功能。只有一些现场仪表无法完成的高级控 缩短了控制周期，提高了实时性；现场设备同时 制功能才由上位机来完成。而且现场节点之间可 具有通信功能，节点和节点之间，节点和上位机 以相互通信实现互操作，节点也可以把 自己的诊 之间能相互连接成网络，互换信息，协调控制。 断数据传送给上位机，以便