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：**

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

目录

1 现场总线概述 (1)

1.1 现场总线的产生与发展 (1)

1.2 现场总线基本概念 (1)

1.2.1 现场总线的定义 (1)

1.2.2 现场总线技术的特点 (2)

1.2.3 现场总线的优缺点 (2)

2 Foundation Fieldbus (3)

2.1 FF总线的技术特点 (3)

2.1.1 适用于过程自动化的低速FF-H1 (3)

2.1.2 内容广泛的用户层 (3)

2.1.3 基于以太网的高速FF-HSE (4)

2.2 FF总线通信模型 (4)

2.2.1 FF-H1总线模型FF-H1 (4)

2.2.2 FF-HSE总线通信模型 (5)

2.3 FF总线的网络结构 (5)

3 Profibus (6)

3.1 Profibus总线的系统组成与技术特点 (6)

3.1.1 系统组成 (6)

3.1.2 系统主要特点 (6)

3.1.3 主要应用领域 (7)

3.2 Profibus技术 (7)

3.2.1 Profibus DP (7)

3.2.2 Profibus PA (9)

3.3 Profibus总线通信模型 (9)

3.4 Profibus总线的网络结构 (10)

结束语 (10)

参考文献 (11)

致谢 (11)

1 现场总线概述

1.1 现场总线的产生与发展

20世纪50年代前，过程控制仪表使用气动标准信号，20世纪60～70年代发展了4mA～20mA(DC)标准信号，直到现在仍在使用。20世纪80年代中期在国际上开始出现，20世纪90年代初，用微处理器技术实现过程控制以及智能传感器的发展，导致需要用数字信号取代4mA～20mA(DC)模拟信号，这就形成了一种先进工业测控技术——现场总线(Fiedbus)。

1.2 现场总线基本概念

1.2.1 现场总线的定义

现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的计算机局域网络，其网络节点是以微处理器为基础的、具有检测、控制、通信能力的智能式仪表或控制设备。现场总线标准实质上是一个定义了硬件接口和通信协议的通信标准。

1.2.2 现场总线技术的特点

1 系统的开放性

开放系统是指通信协议公开,各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致性、公开性,强调对标准的共识与遵从。一个开放系统,它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。一个具有总线功能的现场总线网络系统必须是开放的,开放系统把系统集成的权利交给了用户。用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。

2 互可操作性与互用性

这里的互可操作性,是指实现互连设备间、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。而互用性则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。

3 现场设备的智能化与功能自治性

它将传感测量、补偿计算、工程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。

4 系统结构的高度分散性

由于现场设备本身已可完成自动控制的基本功能,使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,4-20mAP.S.现场总线P.S.简化了系统结构,提高了可靠性。