分散控制系统和现场总线控制系统及其工程设计课件09现场总线设备.pptVIP

9.6 现场总线-气压转换器 一、概述 二、工作原理 一、概述 现场总线-气压转换器主要用于现场总线与气动控制阀式的气动执行器接口。现场总线-气压转换器接受来自现场总线的控制信号，并将其转换为20~100kPa气压信号，以控制阀门或执行机构。 在现场总线-气压转换器内部，可实现一些基本的控制功能。如PID控制、输入信号选择、分程控制等。由于具有这样一些特点，减少了信息交换，缩短了控制周期，使基础控制级的体系结构更为紧凑。 二、工作原理 现场总线-气压转换器主要由输出组件和控制电路两部分构成。 1、输出组件 输出组件主要由喷嘴挡板机构、伺服机构和压力传感器构成。 现场总线-气压转换器的输出组件 2、控制电路 现场总线-气压转换器的控制电路 9.7 电流-现场总线转换器 一、概述 二、工作原理 三、安装接线 一、概述 电流-现场总线转换器主要用于传统的4~20mA模拟变送器和其他各种输出信号为4~20mA或0~20mA的现场仪表与现场总线系统的接口。一个转换器可同时转换路模拟量信号，它还可提供多种形式的转换功能。 它的内部可组态三个模拟量输入块、一个信号特征化块、一个运算功能块、一个输入选择块及一个各自块。 二、工作原理 电流-现场总线转换器电路原理框图 三、安装接线 电流-现场总线转换器与现场总线的连接方式可以采用总线型拓扑结构或者树型拓扑结构。分别用图11和图12所示。在干路的两端应装设终端器，包括去路在内的电缆总长度不应超过1900m，支路上可以连接多个现场总线设备。 图11 总线型拓扑结构 图12 树型拓扑结构 电流-现场总线转换器的外接线 9.8 现场总线-电流转换器 一、概述 二、工作原理 一、概述 现场总线-电流转换器主要用于现场总线系统与控制阀或其他执行器之间的接口。它可将由现场总线传输来的控制信号转换为4~20mA的电流信号输出。 一个转换器可以同时转换3路模拟量输出信号。除3个输入转换块、一个物理块和一个显示块外，它还可组态一个PID控制块、一个运算块、一个信号选择块、一个分程控制块和3个模拟量输出块。 二、工作原理 现场总线--电流转换器电路原理方框图 9.9 现场总线接口类设备 一、概述 二、现场总线接口的工作原理 三、现场总线接口的安装与组态 四、现场总线接口卡的维护 一、概述 现场总线接口是一个高性能的过程控制接口(PCI)。这个接口可以实现先进过程控制和多通道的通信管理。 现场总线接口是一个16位的ISA卡，可以插入工业或商用PC机。它具有独立的H1(31.25Kbit/s)的主控通道，及32位精简指令集RISC CPU。直接连接到PC机总线上，为现场总线和PC机应用进程之间提供高速通信功能。 现场总线接口的主要特点： (1)强有力的硬件结构：32位超标量精简指令集中央处理机和双口存储器结构使现场总线接口具有强大的处理能力。所有的通信和过程控制任务都由现场总线接口完成，使PC机更好地完成人机接口和PCI OLE服务器的功能。 (2)开放式的软件系统结构。 PCI OLE服务器内部可以同时连接一个或多个带有现场总线接口的客户机应用进程。客户机可通过LAN/WAN访问位于同一PC机内的服务器或访问远方的服务器。这使同一个分布式现场总线数据库为多个工作站所充分地共享。 (3)易安装、易扩展。 现场总线接口可很容易地安装到任何PC机的ISA或EISA总线上。统一的硬件设计可允许在一台PC机上安装8块现场总线接口卡，这些卡占用同样的I/O口和中断口。 (4)现场总线链路主控器。现场总线接口可作为现场总线的链路主控器管理每一个现场总线通道。 (5)过程监控。 由于现场总线通信协议的先进性，现场总线接口可作为一个十分的监控接口，通过现场总线接口的监控服务，可监视现场设备的功能块参数(周期读或非周期读)，或者控制现场设备中的功能愉参数(非周期写)。运行在主PC机上的人机接口软件，如，监控系统和组态软件可与现场总线接口卡实现接口，使硬件和现场总线协议完全透明。 (6)灵活的“桥”。现场总线接口的开放式软件结构使不同的现场总线通道之间通过桥来实现信息共享。 (7)可升级的固件。现场总线接口的固件(板上可执行程序)驻留于闪存FLASH之中。由于这些存储器是在电路中可编程的，因此用户可在不移走元件的情况下只要运行工具软件FBTools就可改变现场总线接口的固件(更新软件版本，改变协议等)。 (8)隔离的无源现场总线介质连接单元。现场总线接口的电流隔离的现场总线介质连接单元MAU是无源的，因此用户可把现场总线接口的任何一个通道插到带负载的现场总线上。 二、现场总线接口的工作原理 现场总线接口卡的硬件和软件设计都充分考虑了在减小PC机负荷的情况下，完成一切必要的通信和过程控制任务