现场总线技术学习心得

现场总线技术学习心得
现场总线技术学习心得

现场总线技术学习心得

一个学期的现场总线控制系统课程已经结束,通过这段时间的学习和老师的耐心讲解,我初步了解到了这门课程的基本内容。从最初的理论知识学习,到后期的实训内容,我收获颇丰,现将学习心得及部分专业知识总结如下:

在最初的理论学习中,我开始接触现场总线技术这门课程的理论知识,现场总线的定义?一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络。简单说,现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA 模拟信号及普通开关量信号的传输,是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。它的主要作用是:解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。其特点为:现场控制设备具有通信功能,便于构成工厂底层控制网络。通信标准的公开、一致,使系统具备开放性,设备间具有互可操作性。功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。控制功能下放到现场,使控制系统结构具备高度的分散性。

我们这里学习的主要为Siemens公司为主要支持的PROFIBUS现场总线技术,控制器使用的是:SIMATIC S7-300,CPU使用的是314C-2 PN/DP 在设备使用之前,需要连接好其硬件设施,通过其网络通信接口以工业以太网的方式将各个硬件设施连接好,我们的学习重点主要落在了软件使用上面。

(图一) 当建立好设备视图并分配好相应的地址后,我们开始进行具体的实验。

实验一:运料小车的控制。在硬件设备中,运料小车分别对应:原位、卸料、料斗、清洗四个点,当小车从原位启动后,经过卸料点停止3S 后,继续前行至料斗位置停止3S ,然后进入清洗位置,清洗小车3S 时间,在整个返程中,小车经过每一个点都不停止,这就是小车控制的整个运行流程,其中i/O 情况为:I0.0—启动,I0.1—停止,Q0.0—左移,Q0.1—右移,T0—停止记时3S ,其控制的HMI 画面如下:

(图二)

实验二:利用PIC进行搅拌称重的控制。在相应的程序中增加Q5.4—左阀门,Q5.5—右阀门,Q5.6—水泵控制,三个外部输出点,每次实验开始前,需要先接通计算机网络,分配网络地址,下载网络设备,在这里,我们还需要一个内部存储的移动指令MOV将水泵重量存储在内部存储地址MD12中,再利用DIV整形后将其数据类型存储在另一个内部存储地址MD20中,这样我们就完成了PLC搅拌称重的程序编写,打开水箱阀门后,水泵重量便开始改变,此时,我们无法直观的看到水泵的具体重量,因此,在HMI中,我们需要添加新的水泵控制画面,具体画面如下:

(图三)

实验三:MM440变频器的参数设置。

相应参数设置:

P0010—1(快速调试)

P0003—3(设置访问级别,3为专家级)

P0304—380V(设置额定工作电压)

P0305—0.30A(设置额定工作电流)

P0307—0.06kw(设置额定功率)

P0308—0.850(设置功率因素)

P0310—50HZ(设定电机工作额定频率)

P0311—1400rad/s(设置电机额定转速)

P0700—1(更改变频器所接收的命令源)

P1000—1(更改变频器所设定的命令源)

经过一个学期的学习,现场总线技术这门专业课程的学习已经接近尾声,学到了许多专业知识,也还有许多的不足,在今后的学习中,如果有幸能接触到此类课程,我将继续钻研,加深自己对本门课程的理解与拓展,心得与学习知识收获颇多,有些知识书写不够全面及错误,望老师理解。在此,感谢何勇老师近一学期以来的悉心指导,祝老师身体健康,顺顺利利。

现场总线论文

南阳理工学院控制仪表及装置结课论文 学院(系):机械与汽车工程学院专业:测控技术与仪器 学生:梁梓鸣 指导教师:李珍 完成日期2014年12月

南阳理工学院控制仪表及装置结课论文 现场总线总结报告 Field-bus Summary Report 总计:毕业设计(论文)11 页 表格:0 个 插图: 10 幅

南阳理工学院控制仪表及装置结课论文 现场总线总结报告 Fieldbus Summary Report 学院(系):机械与汽车工程学院 专业:测控技术与仪器 学生姓名:梁梓鸣 学号:1302314011 指导教师(职称):李珍(高级工程师) 评阅教师: 完成日期:2014年12月 南阳理工学院 Nan yang Institute of Technology

现场总线总结报告 测控技术与仪器梁梓鸣 [摘要]现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络,也称现场网络。也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。现场总线的产生对工业的发展起着非常重要的作用,对国民经济的增长有着非常重要的影响。现场总线逐渐在工业现场推广,不少设备不但具有传统仪表的功能,而且还具备现场总线的功能、在DCS中,现场总线被广泛应用。 [关键词]现场总线;网络;通讯 Fieldbus Summary Report Measurement & Control Technology and Instruments Major LIANG Zi-ming Abstract:Fieldbus refers to the factory focuses on the digital communication between the measurement and control of the machine in the network,also called field network.Is the sensor, various operating terminal and communication between the controller and the controller communication between specialized network.Fiedbus production plays a very important role to the development of industry,have a very important impact on the growth of the national economy. Fieldbus is gradually popularized in industrial field,a lot of equipment not only has the function of the traditional instrument,but also has the function of fieldbus,in the DCS,fieldbus is widely used. Key words:Fieldbus;network;communication

现场总线技术实验指导书

《现场总线技术》实验指导书

RS-485串行通信网络安装技术实验一实验目的一、 PPI通信网络的安装和配置。1、理解 PROFIBUS-DP网络的配置。2、理解 D形连接器的安装。、掌握PROFIBUS电缆和3 4、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材及工具表1 实验所需器材及工具 数序数序名称型号型号名称量号号量CPU226 1 3 改刀S7-200 一字、十字 5 7 2 尖嘴钳A10m 8 SIEMENS DP 型普通紫色 2 3 CPU315-2DP 1 SIEMENS DP 9 S7-300 2 电缆剥线器 DP从站4 EM277 2 DP通信测试仪 BT200 1 10 通信模块1 11 DT2025 C5611/5613(1 可选) DP通信卡万用表5 远程分布式SIEMENS 12 DP总线连接器1 ET200M 3 6 I/O模块 9针D形三、实验内容和步骤1、电缆剥线器的使用和PROFIBUS DP电缆、D形连接器的连装 (1)用电缆剥线器按图1-1所示方法剥制DP电缆。 (2)用DP连接器把剥制好的电缆连接起来。 2、PPI通信网络组建 (1)按图1-2所示,用制作好的带D形连接器的DP电缆把三个CPU226连接成PPI通信网络。通信端口用PORT0。 (2)按图1-2所示,设置D形连接器上的终端电阻。 3、PROFIBUS-DP总线网络组建 (1)按图1-3所示,用制作好的带D形连接器的DP电缆把CPU315-2DP、EM277、CPU226、ET200M连接成PROFIBUS-DP总线网络。 形连接器上的终端电阻。D所示,设置1-3图按)2 (.

现场总线技术的特点及发展趋势

现场总线技术的特点及发展趋势 摘要现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一,广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系,被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术,将其作为今后工业过程控制技术研究的重点,并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。 关键词现场总线数字通讯集散系统 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90 年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一,广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系,被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术,将其作为今后工业过程控制技术研究的重点,并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。现场总线不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,受到世界范围的关注,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。国际上许多有实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。 人们把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代控制系统,把4~20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代控制系统,把数字计算机集中式控制系统称为第三代控制系统,把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代控制系统,把现场总线系统称为第五代控制系统,也称作FCS——现场总线控制系统。作为新一代控制系统,它一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,克服了封闭系统所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场。开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现有较强实力和影响的现场总线技术有:FoudationFieldbus(FF)、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色,在不同应用领域形成了自己的优势。 一、现场总线的技术特点 1、具有良好的系统开放性。现场总线技术通信协议公开,相关标准的一致,它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连,各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。用户可按自己需要的大小把来自不同供应商的产品随意组成不同的系统。 2、系统结构的高度分散性。因为自控技术的飞速发展,现场设备本身已经具备自动控制的基本功能,所以现场总线技术采用了全分布式控制系统的体系结构。这种体系结构从根本上改变了现有DCS的集散控制系统体系,简化了系统结构,提高了系统可靠性。 3、互可操作性与互用性。现场总线技术可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通,可实行点对点,一点对多点的数字通信。互用性意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 4、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊断设备的运行状态。

现场总线技术及其应用研究论文

现场总线技术及其应用研究 中文摘要: 现场总线技术自70年代诞生至今,由于它在多方面的优越性,得到大范围的推广,导致了自动控制领域的一场革命。本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。 现场总线FF(Field Bus)的概念起源于70年代,当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送,不必每个信号都用一组信号线。随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展,数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能,由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。 现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等内容为一体的现场总线控制系统FCS(Field-bus Control System)。它将通信线一直延伸到生产现场生产设备,用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络,将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构,降低了成本,提高了可靠性,实现了控制管理一体化的结构体系。 关键词:现场总线技术、自动控制、发展趋势

第一章绪论 现场总线(Fieldbus)是80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,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。 现场总线控制系统(FCS)是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4-20mA模拟传输技术,但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展,在控制领域内引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言:FCS将成为21世纪控制系统的主流。 第二章现场总线技术概述 2.1现场总线的定义: 目前,公认的现场总线技术概念描述如下:现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。其中,"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。或者,现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连接,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。 2.2 现场总线技术产生的意义 (1)现场总线(Fieldbus)技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术;是一次工业现场级设备通信的数字化革命。现场总线技术可使用一条通信电缆将现场设备(智能化、带有通信接口)连接,用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号,完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。 (2)传统的现场级自动化监控系统采用一对一连线的、4-20mA/24VDC信号,信息量有限,难以实现设备之间及系统与外界之间的信息交换,使自控系统成为工厂中的"信息孤岛",严重制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现。 (3)基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术,使自控系统与设备加入工厂信息网络,构成企业信息网络底层,使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。在CIMS系统中,现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸,是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。 第三章现场总线的种类 从20世纪90年代以后,现场总线技术得到了迅猛发展,出现了群雄并起、百家争鸣的局面。目前已开发出有40多种现场总线,如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、

通信与现场总线课程设计样本

电气工程学院 通信与现场总线课程设计

目录 一:设计任务 (4) 理想模型: (4) 实验中用到的任务模型 (5) 二:力控软件平台建立的实验模型 (6) 三、实验设备与仪器 (7) 四、设计思路与过程 (7) 五、调试和功能 (16) 六、联机调试:C/S方式的远程控制 (31) 七、课设总结与心得 (35)

(一)本次课程设计题目: 通过三维力控组态软件实现对搅拌罐网络控制 (二)重要内容及规定 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完毕对SIEMENS可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制三相异步电机实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)网络控制。 独立完毕,承担系统设计、系统分析、组态软件学习与编程、网络系统调试等任务,规定提供最后解决程序(验收)和有关文献,并以报告论文方式阐明实现思路及工程应用前景。 (三)进度安排: (1)在第一次课堂上理解并懂得了Forecontrol V6.1软件初步使用。 (2)依照有关资料,熟悉并设计并完毕客户端组态软件实际工艺流程界面界面绘制。 (3)对搅拌罐工程有关控制进行了编程。 (4)熟悉服务器端通信参数规定,完毕C/S网络控制。 (4)3月30日在实验室完毕整个系统软件调试及最后联机调试。 (5)撰写设计报告。

通过三维力控组态软件实现 对搅拌罐网络控制 一:设计任务 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完毕对SIEMENS可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制三相异步电机实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)网络控制。 本次课程设计中,咱们重要运用了C/S(客户端/服务器)方式,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)网络控制。 抱负模型:

几种现场总线技术的介绍比较

几种现场总线技术的介绍比较 ---- [编者按]: 现场总线技术是自动化领域计算机、通讯和网络技术的发展而发展起来的新兴技术,它是先进的电子技术、仪表技术、计算机技术和网络技术的集成体。现场总线(Filedbus)是在生产现场用于连接智能现场设备的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网络,现场总线控制系统FCS(Filedbus control system)则是基于现场总线的自动控制系统,即以现场总线作为工厂底层网络,通过网络集成而构成的自动控制系统网络,按照公开、规范的通讯协议在智能设备之间、智能设备与远程计算机之间实现数据传输和信息交换,从而实现控制与管理一体化的综合自动控制系统。纵观控制系统的发展过程,任何一种新的控制系统的出现都是针对旧的控制系统存在的缺陷而给出的解决方案,并在用户需求和市场竞争等外部因素的推动下占据主导地位,现场总线和现场总线控制系统的产生和发展也经历了同样的过程。[FCS的发展与历史] 现场总线技术(FCS)简介 现场总线(Fieldbus)是80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、 制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的 基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是 一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算 机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,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。国际上许多实力、有影响的公司都 先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设 备的底层,作为工厂设备级基础通讯网络,要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成 本低的特点 :具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定,多数为短 帧传送、信息交换频繁等特点。 由于上述特点,现场总线系统从网络结构到通讯技术,都具有不同上层高速数据通信网 的特色。所谓PAC,ARC咨询公司率先提出这一概念,他们提出,“目前自动化技术领域出 现了一种新的发展趋势,即高端PLC的功能正在接近小型DCS和SCADA系统的功能,而同时 一种新兴的技术——可编程自动化控制器(PAC)的出现,开始改变PLC市场格局。相比PLC, 这种PAC产品具有更强的通讯能力,更大的存储容量和更快的CPU速度,使PLC成为一种通 用的自动化平台组件。”同时,他们还对PAC的概念进行了详细定义:诸如在一种平台上实 现逻辑控制、传动控制、运动控制和过程控制等多种功能;具有公用对象标记和统一数据库 的多学科开发平台;控制软件允许用户根据多个设备或多个过程单元之间的过程流进行控制 设计具有开放和模块化的结构,无论是工厂的机械设计还是过程行业的单元运行,都能满足 其生产过程特点;网络接口和编程语言等都采用事实上的工业标准,能够实现不同供应商的

现场总线论文

现场总线论文 题目:现场总线的现状及其发展趋势班级:电子1302 学号:1310910215 姓名:李天德

摘要: 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一,广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系,被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术,将其作为今后工业过程控制技术研究的重点,并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品.开发列入九五国家重点科技攻关项目。 Digital communication between field instruments and control room instrumentation are collectively referred to as fieldbus. Fieldbus technology since the 1990 s has become a worldwide one of the hotspots for the development of automation technology, is widely used in process automation, manufacturing automation, building automation and other fields of field intelligent device interconnection communication network. It as the basis of factory of digital communication network, communication between the scene of the production process and control devices and the connection between the higher control management level, is known as the "automation instrument and control system of a change". Since the late 1990 s in our country started to introduce and study bus technology, and use it as a focus in the study of industrial process control technology in the future, and in 1996 formally to fieldbus technology research and product. The development in the ninth national key scientific research projects. 关键词:现场总线、数字通讯、集散系统 Keywords: field bus, digital communication, distributed systems

Powerlink课程设计报告-现场总线技术及应用

大作业 题目Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 课程名称现场总线技术及应用 院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师

目录 一、课程设计的目的 (3) 二、课程设计题目及要求 (3) 1、题目 (3) 2、设计要求 (3) 三、环境搭建 (3) 1、硬件环境: (3) 2、软件环境: (3) 3、源代码和安装文件: (4) 四、powerlink的原理 (4) 1、Powerlink是ICE国际标准,通信描述 (4) 2、Powerlink网络建构 (5) 3、通信过程 (5) 3、主站发送参数的配置过程 (8) 4、从站接收配置之通信参数配置 (8) 5、openCONFIGURATOR介绍 (9) 五、操作过程 (9) 1、主从站之间的通信 (9) 2、openCONFIGURATOR应用 (19) 六、实习体会 (28)

一、课程设计的目的 通过对Powerlink的理论学习和完成Powerlink的主站和从站通信的实践工作,将这门课程的理论知识尤其是Powerlink这种现场总线的理论和应用知识进一步巩固和完善,培养学生较强的工程实践能力,为进一步学习专业知识和从事相关专业工作打下坚实的基础。 二、课程设计题目及要求 1、题目 Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 2、设计要求 掌握Powerlink的工作原理,使用开源的openConfigurator对主站和从站进行配置,对开源的openPOWERLINK代码在Linux系统下进行编译实现主站和从站的通信功能,利用网络诊断工具wireshark检查和验证通信功能。 三、环境搭建 1、硬件环境: 一台PC机,安装两台虚拟机,一台作为主站,另一台作为从站 2、软件环境: a)安装虚拟机VMware player;

现场总线综述及应用实例.

现场总线技术综述 一.概述 现场总线控制系统技术是20 世纪80 年代中期在国际上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线控制系统(FCS)的出现引起了传统的PLC 和DCS控制系统基本结构的革命性变化。现场总线系统技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量,使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是从原来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。尤其是20世纪90 年代现场总线控制系统技术逐渐进入中国以来,结合Internet 和Intranet 的迅猛发展,现场总线控制系统技术越来越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。 1.现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法,它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输,同时在保证传输实时性的情况下实现信息的可靠性和开放性。一般的现场总线具有以下几个特点:(1)布线简单(2)开放性(3)实时性(4)可靠性2.现场总线的优点 由于现场总线以上的特点,特别是现场总线系统结构的简化,使控制系统的设计,安装,投运到正常生产运行以及检修维护,都体现出优越性。 1.节省硬件数量与投资, 2.节省安装费用 3.节省维护开销 4.用户具有高度的系统集成主动权 5.提高了系统的准确性与可靠性 3.现场总线的应用领域 目前现场总线技术的应用主要集中在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山以及OEM用户等各个行业,同时还有道路无人监控、楼宇自动化、智能家居等新技术领域。

二.现场总线的标准 1.IEC61158的制定 1984年IEC提出现场总线国际标准的草案。1993年才通过了物理层的标准IEC1158-2,并且在数据链路层的投票过程中几经反复。 发展61158现场总线的本意是“排他的和联合的”,各自独立的“现场总线”将给用户带来许多头疼的技术问题,牺牲的是用户的利益。在现场总线领域里,德国派(ISP,Interoperable System Project,可互操作系统规划,是一个以Profibus 为基础制定的现场总线国际组织)和法国派(WORLD FIP)的对持十分激烈,互不相让,以至于IEC无法通过国际标准。1994年6月在国际上要求联合强烈的呼声和用户的压力下,ISP 和World FIP成立了FF(Fieldbus Foundation,现场总线基金会), 推出了FF现场总线。IEC投票的文本就是以FF为蓝本的方案。这是现场总线发展的主流方向。 由于FF的目标是致力于建立统一的国际标准,它的成立实质上意味着工业界将摒弃ISP(含PROFIBUS)和WORLD FIP。它的成立导致了德国派ISP 立即解散;法国派(WORLD FIP)已经明确表示不反对IEC的方案,并且可以友好地与IEC方案互联,甚至提出了与FF“无缝连接”方案;而剩下的德国派PROFIBUS因为与FF的方案和技术途径不同,过渡将是非常困难,因此强烈反对IEC方案以保住市场份额。但是PROFIBUS提出的技术理由仅仅是一些支节问题,于是一些评论认为它是出于商业利益的驱动去反对FF,国际上的现场总线之争已经演变成为PROFIBUS的德国派与以FF为代表的“联合派”竞争。有趣的是工业国家的大公司往往“脚踏几条船”加入各种现场总线以获得更多的商业 利益,如最能说明问题的是最主要的反对者西门子公司(PROFIBUS主要成员)也参加了FF。这种具有特殊意义事实已经说明了PROFIBUS要与FF对抗在技术上处于明显的劣势。 在现场总线国际标准IEC61158中,采用了一带七的类型,即: 类型1 原IEC61158技术报告(即FF -H1) 类型2 Control Net(美国Rockwell)公司支持 类型3 Profibus(德国SIEMENS公司支持) 类型4 P-Net(丹麦Process Data公司支持)

现场总线技术论文

总线技术论文 1.引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天,特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实,现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域;并且国外大公司已经在大力拓展中国市场,发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术,对国民经济影响重大。因此,要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络,具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前,国际上各种各样的现场总线有几百种之多,统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统,主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题,在研究它的同时,我们发现它已经改变了我们的观念;如何去看待现场总线,要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的,在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层,即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层,分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层,因此现场总线模型已统一为4层,即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高; 2) 实现开放式互连网络; 3) 安装与接线费用低; 4) 调节性能提高; 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化,我们以往开发新产品,往往只注意产品本身的性能指标,对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说,新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反,它是一个由用户利益驱动的市场,用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而,现场总线新产品的开发也与传统产品不同;它是从系统构成的技术角度来看问题,它注重的是系统整体性能的提高,不强求局部最优,而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能;这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越(指在技术水平提高的同时,掌握和应用这项新技术的难度却降低了)”的特性使它的推广更加容易。

现场总线课程设计本科论文

第一章实训装置说明 第一节系统概述 一、概述 “TH JDS-1A型过程自动化控制系统实训平台”是由对象系统实训平台、S7-200PLC控制系统、智能仪表及远程数据采集控制系统和上位监控PC机四部分组成。本装置是专门为高等院校、职业院校开设的自动化、过程控制装置及自动化、自动控制等专业而研制的,可满足各大高校所开设的《传感器检测与转换技术》、《过程控制》、《自动化仪表》、《自动控制理论》、《计算机控制》、《PLC可编程控制》等课程实训的教学要求。装置选用当前工业现场的典型的被控对象、被控参量和控制流程,可开展现场仪表的调校、被控对象流程的组建、控制系统线路连接、控制算法及组态软件的编程以及控制系统的分析等工作任务,适合职业学校、本科院校的技能训练和研究。 学生通过本实训装置进行综合实训后可掌握以下内容: 1.传感器特性的认识和零点迁移; 2.自动化仪表的初步使用; 3.变频器的基本原理和初步使用; 4.电动调节阀的调节特性和原理; 5.测定被控对象特性的方法; 6.单回路控制系统的参数整定; 7.串级控制系统的参数整定; 8.复杂控制回路系统的参数整定; 9.控制参数对控制系统的品质指标的要求; 10.控制系统的设计、计算、分析、接线、投运等综合能力培养; 11.各种控制方案的生成过程及控制算法程序的编制方法。 二、系统特点 ●真实性、直观性、综合性强,控制对象组件全部来源于工业现场。 ●被控参数全面,涵盖了连续性工业生产过程中的液位、压力、流量及温度等典型参数。 ●具有广泛的扩展性和后续开发功能,所有I/O信号全部采用国际标准IEC信号。 ●具有控制参数和控制方案的多样化。通过不同被控参数、动力源、控制器、执行器及工艺管路的组合可构成几十种过程控制系统实训项目。 ●各种控制算法和调节规律在开放的实训软件平台上都可以实现。实训数据及图表在上位机软件系统中很容易存储及调用,以便实训者进行实训后的比较和分析。 ●多种控制方式:可采用AI智能仪表控制、S7-200PLC控制、远程数据采集模块控制。 ●充分考虑了各大高校自动化专业的大纲要求,完全能满足教学实训、课程设计、毕业设计的需要,同时学生可自行设计实训方案,进行综合性、创造性过程控制系统实训的设计、调试、分析,培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。 三、实训装置的安全保护体系 1.三相四线制总电源输入经带漏电保护装置的三相四线制断路器进入系统电源后分为一个三相电源支路和一个单相支路,每一支路都带有各自三相、单相断路器。总电源设有三相通电指示灯和380V三相电压指示表。 2.各种电源及各种仪表均有可靠的自保护功能。 3.强电接线插头采用封闭式结构,以防止触电事故的发生。 4.强弱电连接线采用不同结构的插头、插座,防止强弱电混接。

现场总线技术文献综述

《现场总线技术》 论文 论文题目: 现场总线技术文献综述 论文类型:文献综述 姓名: 学号: 班级: 2016 年 6 月 6 日

摘要 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础 沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络 而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术 是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术 是能应用于各种计算机控制领域的工业总线 因现场总线潜在着巨大的商机 世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域 由于现场总线技术的不断创新 过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统 已被称为第五代过程控制系统[2]。而FCS 和DCS 的真别在于其现场总线技术。现总线技术以数字信号取代模拟信号 在3C(Computer 计算机、Control 控、Commcenication 通信)技术的基础上 大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用 许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争 仍未形成一个统一的标准 目前现场总线网络互联都是遵守OSI 参考模型[3]。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础 这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法 将极大地推动整个工业领域的技术进步 对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 关键字 CAN总线、LonWorks总线、FF总线 Abstract Fieldbus (Fieldbus) refers to open, international standardization, digital and mutual exchange operations two-way transmission, connecting intelligent instrument and control system of communication network. It as plant digital communication network, the basis of the production process communication between field and the control equipment with higher control management level and the contact between. It s not only a grass-roots network, but also a kind of open, new whole distribution control system. This is an intelligent sensing, control, computer, digital communication technology as the main contents of the comprehensive technology, is becoming an information based society impetus industrialization and the industrialization push the applicable technology, information can be applied to various computer control areas of industrial bus, because of fieldbus potential great opportunities, the worldwide each big companies invest considerable human, material nd financial resources to develop research [1]. Today's Fieldbus technology has been international companies competitive field, because of Fieldbus technology unceasing innovation, process Control System consists of the fourth generation since the DCS development of Fieldbus Control System (FCS) System, has been called the fifth generation process Control System [2]. But the real difference of DCS and FCS in the fieldbus technology. Now bus technology replaced with digital signal analog signals in 3C (Computer Control Control, Computer, Commcenication communication) technology, and on the basis of field test and Control information of in situ Set, in situ treatment and on-the-spot use, many control functions from the control room moved to site equipment. The big company because international in the fieldbus technology this field of competition, still not form an unified standards, currently fieldbus network interconnection abide by the OSI reference model [3].

现场总线技术课程设计报告书

现场总线技术课程设计 课程设计要求及安全操作规程 一、设计前的准备 1.请查阅或借阅相关书籍,比如:西门子S7-300PLC、STEP7组态编程及WINCC组态方面的书籍或资料。 2.认真研读课程设计指导书,了解设计要求,明确设计过程中应注意的问题,并按照各项目要求准备记录等。 3.本次课设使用THPCAT-2型现场总线控制系统实验装置,该实验装置的总线控制柜由西门子S7-300 PLC组成。实验前应了解实验装置中的对象、水泵和所用控制组件的名称、作用及其所在位置, 以便于在实验中对它们进行操作和观察。熟悉实验装置面板图,要求做到由面板上的图形、文字符号能准确找到该设备的实际位置;熟悉工艺管道结构、每个手动阀门的位置及其作用。 二、设计过程的基本要求 1.明确设计任务; 2.提出设计方案; 3.运用STEP7组态软件对系统进行硬件组态设计; 4.编写LAD(梯形图)程序; 5. 运用WINCC组态软件对系统进行界面设计; 5.进行实验操作,做好观测和记录; 6.整理数据,得出结论,撰写课程设计报告。 三、课程设计报告要求 1.要求有封皮、目录; 2.课设内容分章节书写,每个项目包括设计要求、设计过程、结果或效果图及总结分析; 3.报告要求附页码。 四、安全操作规程 1.实验之前确保所有电源开关均处于“关”的位置,储水箱中是否有充足的水; 2.打开电源开关顺序:依次打开PLC控制柜中总电源开关、变频器开关(停大约10S后)、控制站开关、24VDC开关等。 3.关闭电源开关顺序:首先关闭控制站开关,再依次关闭其他电源开关,最后关闭总电源开关。 4. STEP7硬件组态下载程序时,请将PLC控制柜中CPU模块开关置于STOP状态,下载完毕时切换至RUN状态。 5.小心操作,切勿乱扳硬拧,严防损坏仪表及模块。 6.严格遵守实验室有关规定。

现场总线技术的现状及其发展前景

现场总线综述 设计题目:现场总线技术的现状及其发展前景学院名称:电子与信息工程学院 专业:电气工程及其自动化 姓名:+++ 班级:电气112 班 学号:11401170236 指导教师:邱雪娜 2014 年11 月17 日

现场总线技术的现状及其发展前景 +++ (宁波工程学院,电子与信息工程学院,浙江宁波 315000) 摘要:现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词:现场总线;产生与发展;特点;发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng (School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China) Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words:f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今,由于它在减少系统线缆,简化系统安装、维护和管理,降低系统的投资和运行成本,增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意,得到大范围的推广,导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展,现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化,专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大,前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲,现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。通俗地讲,现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式,从PLC控制各个电器元件,对应每一个元件有一个I/O口,两者之间需用两根线进行连接,作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时,整个系统的接线就显得十分复杂,容易搞错,施工和维护都十分不便。为此,人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起,用一根导线来连接所有设备,所有的数据和信号都在这根线上流通,同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线,就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场,不同于计算机通常用于室内,所以这种总线被称为现场的总线,简称现场总线。 1.2现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法,它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输,同时在保证传输实时

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