第8章现场总线与工业以太网控制网络技术newPPT.ppt

* * 5 PROFIBUS PROFIBUS是过程现场总线Process Field Bus的缩写。它是德国国家标准 DIN 19245和欧洲标准 EN 50170所规定的现场总线标准。 PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP、PROFIBUS－PA和 PROFIBUS－FMS。其中 PRMUS－DP是一种高速低成本通信系统； 参考模型为ISO/OSI模型，定义了物理层、链路层和应用层； * * 支持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等传输方式； 传输速率范围宽，传输介质可以是双绞线、光缆。最高通信速率为12Mbps（通信距离不超过100m），最大通信距离为 1200m（通信速率为9.6kbps）。如果采用中继器可延长至10km ，其传输介质可以是双绞线或光缆。每个网络可挂32个节点，如带中继器，最多可挂127个节点。 * * 5 CC-Link 控制与通信链路系统的简称； 以设备层为主的网络，也可以覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感器层； 很多汽车行业成为其用户。 * * 6 RS-485总线 不能称为现场总线，但是鼻祖； 通信设备简单，成本低。 * * 8.3 现场总线与企业网络 企业网络：由信息网络和控制网络组成。 信息网络：处理企业管理与决策信息。处于企业的上层，处理大量的、变化的和多样的信息，其特点是高速、综合。 控制网络处理企业现场实时测控信息。采用现场总线技术，处于企业的底层，其特点是：协议简单、安全可靠、容错性强、成本低。过程控制层、制造执行层、企业资源规划层。 * * 8.2.1 企业网络 企业网络： 企业网络一般是指在一个企业范围内将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接在一起，将企业范围内的网络、计算、存储等资源连接在一起，提供企业内的信息共享、员工间的便捷通信和企业外部的信息访问，提供面向客户的企业信息查询及业务伙伴间的信息交流等多方面功能的一个计算机网络。 * * 企业网络能够实现企业内部的资源共享、信息管理、过程控制、经营决策，并能够访问企业外部的信息资源，使得企业的各项事务能协调运作，实现企业集成管理和控制。 企业网络是众多新技术综合的结果。企业网络组成技术、企业网络实现技术是构成企业网络应用的基础。 * * 信息网络 企业资源计划 生产系统 控制系统 商业战略 控制网络 控制系统 控制系统 图8-2 企业网络结构 * * 企业网络组成技术包括：计算机技术，数据库技术，网络与通信技术，控制技术，现场总线技术，多媒体技术和管理技术。 企业网络实现技术包括：局域网，广域网，网络互连，系统集成，Internet，Intranet和Extranet。 * * 8.2.2 企业网络技术 企业网络技术的需求： 目前，企业网络已渗透到国民经济的各个领域，对企业的产业结构、产品结构、经营管理、服务方式等带来了革命性的影响，并成为衡量一个企业科技水平和综合力量的重要指标。企业网络的应用不仅可以改造传统产业，提高产品的附加值，而且对推动企业的发展，促进产业经济信息化也将起到关键性的作用。 * * 企业网络的特性： 范围确定性：企业网络是在有关企业范围内为实现企业的集成管理和控制而建成的网络环境，具有特定的地域和服务范围，并能实现从现场实时控制到管理决策支持的功能。 集成性：企业网络通过对计算机技术、信息与通信技术和控制技术等技术的集成，达到了现场信号监测、数据处理、实时控制到信息管理、经营决策等功能上的集成，从而构成了企业信息基础设施的基本骨架。 6．综合功能 FCS现场仪表既有检测、变换和补偿功能，又有控制和运算功能。实现一表多用，不仅方便了用户，也节省了成本。 7．分散控制 FCS的控制站功能分散在现场仪表中，通过现场仪表就可构成控制回路，实现了彻底的分散控制，提高了系统的可靠性、自治性和灵活性。 8．统一组态 由于FCS中的现场设备或现场仪表都引入了功能块的概念，所有制造商都使用相同的功能块，并统一组态方法。这样就使组态变得非常简单，不必因为现场设备种类不同，而进行不同组态方法的培训或学习。 9．开放式系统 对相关标准的一致性、公开性、强调对标准的共识与遵从。 * * * * 分散控制系统体系结构 * * 现场总线控制系统（FCS）与传统控制系统（如DCS）结构对比如图8-1所示。 DeviceNet现场总线 传统的模拟仪表 PROFIBUS-DP H1 现场设备 现场设备 网桥 LonWorks现场总线 CAN