工业自动化仪表现场总线通讯技术研究
工业数据通信和控制网络(现场总线)
工业数据通信和控制网络（现场总线）现场总线技术现场总线控制系统（简称FCS）其结构模式为“工作站――现场总线智能仪表”二层结构，成本低、可靠性高，可实现真正的开放式互连系统结构。
操作站LANH2H1服务器H1现场总线现场设备124H1网桥H1H132现场设备H1现场总线现场总线FCS控制层32现场设备原理图控制系统应用图示例使用控制系统分布确定现场总线的接线H1现场总线#3网段控制室PCGreenLiquorStorageLT111LT112H1现场总线#2网段LT101Re-BurnedPurchasedLimeLimeDT109FT11019SC11124IP102IP104AIP104BCoolerSC11225SC1102320FT102AT10321TT104HeaterCV-101A/OAT106AT107AAT107BLT108SC10822H1现场总线#1网段TT105现场总线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、多分支结构的通信网络。
它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。
网络节点网络体系包括IPC、PLC以及各种智能化的现场控制设备基于统一、规范的通信协议通过同一总线实现相互间的数据传输与信息共享位于生产控制的底层网络结构通信总线在现场设备中的延伸现场总线的发展1996年到1998年，国际性组织FF（现场总线基金会）和PNO（Profibus国际组织）先后发布了适于过程自动化的现场总线标准H1、H2（HSE）和Profibus-PA,H1和PA都在实际工程中开始应用。
1999年底，包含8种现场总线标准在内的国际标准IEC-61158开始生效，除H1、HSE和PA外，还有WorldFIP、Interbus、ControlNet、P-NET、SwiftNet等五种。
Profibus较适合于工厂自动化，CAN适用于汽车工业，FF总线(FoundationFieldbus)主要适用于过程控制现场总线的网络结构现场总线的星形网络结构现场总线的网络结构特点Ethernet/HighwayFiledbusIPC、PLC。
现场总线实习报告
一、实习背景随着工业自动化技术的不断发展，现场总线技术在工业生产中的应用越来越广泛。
为了更好地了解现场总线技术，提高自己的实践能力，我于20xx年x月x日至20xx年x月x日在XX科技有限公司进行了为期一个月的现场总线实习。
二、实习目的1. 了解现场总线技术的原理和应用；2. 熟悉现场总线设备的使用和调试；3. 提高自己的动手能力和团队协作能力；4. 为今后的工作积累实践经验。
三、实习内容1. 现场总线基础知识学习实习期间，我首先对现场总线的基本概念、发展历程、分类及特点进行了系统学习。
通过学习，我了解到现场总线技术是一种新型的工业自动化通信技术，它将现场仪表、执行器、控制器等设备连接起来，实现实时数据传输、控制指令下达等功能。
2. 现场总线设备使用和调试在实习过程中，我参与了现场总线设备的安装、调试和维护工作。
具体内容包括：（1）设备安装：根据现场总线设备的使用说明书，按照要求进行设备安装，确保设备安装位置合理、牢固。
（2）设备调试：对安装好的现场总线设备进行调试，包括参数设置、通信测试、功能测试等。
通过调试，确保设备能够正常运行。
（3）设备维护：对现场总线设备进行日常维护，包括清洁、紧固、润滑等，以保证设备的正常运行。
3. 现场总线工程实践在实习期间，我参与了XX科技有限公司现场总线改造工程。
具体工作如下：（1）现场调研：了解现场设备情况，收集现场总线改造需求。
（2）方案设计：根据现场需求，设计现场总线改造方案，包括设备选型、线路布局、控制策略等。
（3）现场施工：按照设计方案，进行现场总线设备的安装、调试和施工。
（4）系统测试：对改造后的现场总线系统进行测试，确保系统稳定、可靠。
四、实习收获1. 理论与实践相结合：通过实习，我深刻体会到理论知识在实际工作中的应用，提高了自己的实践能力。
2. 团队协作：在实习过程中，我与同事们共同完成了现场总线改造工程，锻炼了团队协作能力。
3. 工作经验：通过实习，我积累了现场总线设备的安装、调试和维护经验，为今后的工作打下了坚实基础。
工业控制的现场总线技术
工业控制的现场总线技术1.现场总线数据传输的及时性和系统响应的实时性：一般地讲，过程控制系统的响应时间要求为0.01～0.5S，制造自动化系统的响应时间是0.5～2S，IT网络的响应时间为2～6S，因此在IT大部分使用中，实时性是可以忽略的。
2.现场总线强调在恶劣环境下数据传送的完整性、可靠性：现场总线具有在粉尘、高温、潮湿、振动、酸(碱)腐蚀，特别是电磁和无线电干扰等的工业环境长时间、连续、可靠、完整传送数据的能力。
能够抗工业电网的浪涌、失波、跌落和尖峰干扰等。
在可燃或易爆场合，还要求现场总线具有本质安全性能二、标准与非标准现场总线。
市场上出现了三十多种牌号的现场总线及其系统，并且都称是真正的现场总线，可应用于各种领域。
实际上，市场上的现场总线应分为标准和非标准两种。
1.标准现场总线是符合IEC(国际电工技术委员会)现场总线协议模型框架，具有近似标准数字信号制的现场总线产品，这些主要有IEC61158、FF(基金会现场总线)、LonWorks、Pro-tibus、WorldFIP现场总线。
适用于过程控制、制造自动化和楼宇自动化等。
2.非标准现场总线，其余的现场总线都可看作是非标准现场总线，它们大多具有专用标准，适于专用领域。
不会向国际标准靠拢。
三、FCS与DCS基于FF的FCS(现场总线控制系统)将取代传统DCS(分布式控制系统)成为控制系统主角。
下面就几个主要方面进行对比。
1.数字化1)FCS：全数字化，纯数的通信使过程控制具有更高的可靠性。
在FCS中，从传感器、变送器到调节器，一直是数字信号，这就使得更复杂、更精确的信号处理得以实现。
普通的噪音很难扭曲现场总线控制系统里的数字信号。
数字通信的查错功能可检出传输中的误码。
2)DCS：半数字化，在传统DCS系统里，温度和压力变送器须将它们测到的原始数字信号在送入DCS前转换成4-20mA模拟信号，在模拟系统中，噪音及其他信号扭曲无法被检测。
2.可互操作性：采用具有可互操作性和现场总线系统，用户可以在性能、价格、质量和售后服务等因素基础上，选择最好的硬件产品，并省时省力地将它们集成为一体。
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。
现场总线技术
○ DIN19245;EN50170 。
应用领域:工厂自动化和楼宇自动化。 使用情况:应用很广，已有250家生产厂商2000多种产品，已安装25万节点。
Profibus-DP 主要性能特点
传输速率范围很 广，可高速数据 通信 9.6Kbit/s~12 Mbit/s
:
料纺养厂应 管织系、用 理工统农领 系业、业域 统、沥环奶 。太青境制
阳和控品 能水制厂 电泥、、 站生动啤 、产物酒 燃、饲
:
:IEC61158;IEC61784;E
N50179
准标 。
Data
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P-NET
P-NET主要性能特点
使用屏蔽双绞线电缆(RS485)，总线分段结构，每段长1200m; 通信速率:76.8kbit/s;·结构简单灵活，易于扩展，不采用专用芯片。
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已 有 产
主要性能特点
IEC支持，开放性好，可互操作性好; 使用工业级的以太网、集线器、交换机等设备; 网络层使用IP行规，传输层使用TCP、VDP(用户数据报协议，即为
IEIF标准下768项协议)行规; 作为FCS的主干网络，可局域网冗余，设备冗余。
INTERB US主要性 能特点
环型拓扑网络，通过总线控制板引出主干 线外，并具有165分支层;
化工智能自动化仪表技术与应用探讨
化工智能自动化仪表技术与应用探讨摘要：化工仪表是企业生产的重要设备，仪表的精准度决定了化工生产的安全性。
化工智能自动化仪表技术及应用，将测量、检测、传输仪表数据等功能集为一体，构建了自动化、智能化的监控系统，有利于提高化工生产效率和生产质量，减少人工成本，保证生产环境，减少安全事故，对化工生产的安全性、精准度和整体质量提供技术支持和坚强保障。
关键词：化工；智能自动化；仪表技术；应用1化工智能自动化仪表技术1.1对控制系统进行分析化工智能自动化仪表中，控制系统具有重要的应用价值。
控制系统的运行需要先制定控制方案，然后在化工生产阶段按照方案实施自动化管理。
化工生产中需要使用非常规的控制仪表，要对DCS系统制定合理的控制方案，严格控制相关测量信息、传送信息，以实现化工智能自动化仪表的智能管控。
作为一种集散性的控制系统，DCS系统将计算机技术、显示功能技术、控制系统技术、通信功能技术结合起来，对化工仪表进行分散管理，并且在分散管理的过程中实施集中操作，通过灵活配置的手段形成方便组态。
1.2预估性控制系统在科学技术的发展进程中，化工智能自动化控制系统与化工仪表之间的结合得到了广泛应用。
其中，预估性控制系统的应用最为广泛，在生产阶段对温度实施智能化管理，对温度动态响应慢的问题进行快速调整。
预估性控制通过输入、输出的方式，对温度稳定性进行合理管控。
1.3现场总线控制系统及安全监测系统化工智能自动化仪表在自动化、智能化管控过程中，能够与生产现场总线控制系统进行结合，然后进行自动化管理，并充分发挥数字化、开放性、便捷程度等诸多优势，实现对化工仪表的集中、分散管理。
无论是是监测数据还是测量数据，这些功能都处于不断完善的状态下，同时也要与现场生产环境相适应。
现场总线控制系统与其他仪表连接起来，能够减少对线缆的应用，也为后期运营维护提供了便利，从而降低了管理维修的费用。
化工生产具有极大的危险性，在生产过程中如果无法对环境中有害物质进行准确监测，必然会埋下极大的安全隐患。
论文-现场总线概述
现场总线概述1 前言现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统，是应用于各种计算机控制领域的工业总线。
用现场总线将现场各控制器及仪表设备互连，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维护费用。
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。
而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。
现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3C（Computer计算机、Control控制、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。
2 现场总线控制系统的结构及其特点国际电工协会（IEC）的SP50委员会对现场总线有以下三点要求：同一数据链路上过程控制单元（PCU）、PLC 等与数字1/ O设备互连；现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数据存取；通信媒体安装费用较低。
现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了生产过程领域的基本控制设备（即现场级设备）与更高层次自动控制领域的自动化控制设备（即车间级设备）之间的联系。
现场总线控制系统主要包括一些实际应用的设备，如PLC、扫描器、电源、输入输出站、终端电阻等。
其它系统也可以包括变频器、智能仪表、人机界面等。
系统中的主控器（Host）可以是PLC或PC，通过总线接口对整个系统进行管理和控制。
其总线接口，有时可以称为扫描器。
可以是分别的卡件，也可以集成于PLC中。
总线接口作为网络管理器和作为主控器到总线的网关，管理来自总线节点的信息报告，并且转换为主控器能够读懂的某种数据格式传送到主控器。
总线接口的缺省地址通常设为“0”电源，是网络上每个节点传输和接收信息所必需的。
现场总线Profibus_PA关键技术研究及产品开发
现场总线Profibus 2PA 关键技术研究及产品开发K ey Technology Re search and Product Develop ment of Profibus 2PA F ieldbus洪 锦 张永德(北京化工大学信息学院,北京 100029)摘 要 本文阐述了现场总线Profibus 2PA 的关键技术,并以此对PA 产品开发的技术路线进行了探索。
关键词 现场总线 Profibus 2PA 循环/非循环 行规Abstract The key technology of Profibus 2PA fieldbus is described ,the technical method for developing PA products is explored.K eyw ords Fieldbus Profibus 2PA Cyclic/noncyclic Professional regulation0 引言现场总线Profibus 2PA 设备主要应用于流程控制,PA 通信以Profibus 2DP 扩展功能DPV1为基础。
DPV1是依据过程自动化需求而增加的功能,特别适用于参数赋值、操作、智能现场设备的可视化和报警处理等非循环的数据通信。
与依据IS O/OSI 模型进行的循环数据交换一样,非循环数据交换属于用户层协议,只是添加了非循环的通信服务。
对于标准的Profibus 2DP 协议而言,DPV1扩展是可选的,并保证设备兼容于以往的DP 设备。
因此PA 设备总是嵌入在DP 网络中的。
图1 典型的Profibus 2PA 网络结构可以用下列公式来概述Profibus 2PA 技术的关键部分:用于过程自动化的Profibus 2PA =Profibus 2DP 及扩展功能+优化的传输技术(IEC )+现场设备互操作性的行规。
1 DP 扩展功能Profibus 主站分为两类:一类主站(DPM 1)是中央控制器,它在预定的信息周期内与分散的站(如DP 从站)交换信息,典型的DPM 1如P LC 或PC ;二类主站(DPM 2)是编程器、组态设备或操作面板,在系统组态操作时使用,完成系统操作和监视。
现场总线技术概述 (2)
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IEC61158目前包括10种技术类型，其中类型9与类型10是 后来加的。
①类型1：IEC技术报告 (即相当于FF的H1，美国FisherRosemount公司支持)；
②类型2：Control Net(美国Rockwell公司支持)； ③类型3：Profibus(德国Siemens公司支持)； ④类型4: P-Net(丹麦Process Data公司支持)； ⑤类型5: FF HSE(High Speed Ethernet 美国 Fisher-
②设备总线 (device bus)：数据宽度为字节 (byte)， 如Interbus和Device Net等；
③全服务的现场总线（fieldbus）：数据宽度为数据 流或模块 (block)。以报文通信为主，除了对装置进 行读取数据外，还包括一些对装置的操作和控制功能。 如FF总线、Lonworks总线、Hart总线等。
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五、FCS与DCS的比 FCS相对于DC较S具有如下优越性：
1．FCS实现全数字化通信
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2．FCS实现彻底的全分散式控制
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3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作 4．FCS增强系统的可靠性、可维护性 5．FCS降低系统工程成本
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（二）现有的现场总线国际标准
※IEC61158 (IEC/TC65/SC65C/WC6制定) 测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总 线，由以下6部分组成： 第1部分:导则； 第2部分:物理层规范和服务定义； 第3部分:数据链路层服务定义； 第4部分:数据链路层协议规范； 第5部分:应用服务定义； 第6部分:应用层协议规范。
现场总线控制系统(FCS)发展前景展望
现场总线控制系统（FCS）发展前景展望现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是工业自动化领域中的一种重要技术，其发展前景广阔，正日益受到人们的关注。
以下是对FCS发展前景的展望。
一、背景介绍现场总线控制系统是一种用于工业过程控制的开放型、全数字化网络通信系统。
它将位于现场的各种自动化设备、仪器仪表、传感器等通过一根总线连接起来，实现设备间的信息交互和数据共享。
它具有现场设备分散、信息传输速度快、可扩展性强、可靠性高等优点，因此在石油、化工、电力、制药等许多行业得到了广泛应用。
二、概览随着科学技术的不断进步和工业自动化需求的不断增长，FCS在功能和性能上也不断得到提升。
未来的FCS将朝着更加高效、可靠、安全和智能化的方向发展。
同时，随着工业互联网的普及和发展，FCS将更好地与云计算、大数据、人工智能等先进技术进行融合，实现更加精准、高效、智能的工业过程控制。
三、价值分析FCS的价值不仅在于其技术优势，更在于其能够带来的经济效益和社会效益。
首先，FCS能够提高工业过程控制的精度和效率，减少能源浪费，降低生产成本。
其次，FCS能够提高产品质量和生产效率，增强企业的竞争力。
此外，FCS还能减少人员劳动强度，提高生产安全性和可靠性，改善企业的工作环境。
四、发展趋势1.技术创新未来，FCS将继续在技术创新方面进行探索和实践。
例如，采用更加先进的信号处理技术、通信协议和网络安全技术等，提高FCS的性能和可靠性；同时，探索适应不同工业过程的FCS解决方案，满足个性化的需求。
2.与工业互联网的融合工业互联网的普及和发展为FCS提供了更广阔的发展空间。
未来，FCS将更好地与工业互联网融合，实现各种数据的无缝集成和共享，优化生产流程，提高生产效率和质量。
同时，借助工业互联网平台，FCS可以实现远程监控和维护，提高系统的安全性和可靠性。
3.人工智能的应用人工智能技术的不断进步为FCS带来了新的发展机遇。
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工业自动化仪表现场总线通讯技术研究
工业自动化仪表现场总线通讯技术是工业自动化领域中的重要技术之一，它通过使用
一条通讯线路将多种仪表连接起来，实现数据的共享和交换。
本文将围绕工业自动化仪表
现场总线通讯技术展开研究，对其原理、应用和未来发展进行探讨。
工业自动化仪表现场总线通讯技术的原理是通过将各种仪表与控制系统连接起来，形
成一个分布式的网络系统。
在这个系统中，各个仪表可以通过总线进行数据的传输和共享。
总线通讯技术可以大大简化系统的结构，提高系统的可靠性和实时性。
工业自动化仪表现场总线通讯技术的应用非常广泛，可以用于各种工业自动化系统，
如工厂生产线、机器人系统、车辆控制系统等。
在这些系统中，仪表可以实时监测各种参数，如温度、压力、流量等，并将数据传输给控制系统，实现对系统的实时控制。
工业自动化仪表现场总线通讯技术有许多优点。
它可以大大减少仪表之间的电缆布线，降低了系统的成本和维护难度。
它可以提高系统的可靠性和安全性，通过总线的冗余设计
可以避免单点故障的发生。
总线通讯技术还可以提高系统的实时性，保证数据的传输和处
理的效率。
工业自动化仪表现场总线通讯技术也存在一些挑战和问题。
由于总线通讯技术需要同
时传输多路数据，因此需要保证总线的带宽和速度足够大。
由于总线连接了多个仪表，如
果某个仪表发生故障，可能会影响整个系统的正常工作。
总线通讯技术的安全性也是一个
关键问题，需要采取一系列措施来保护系统的数据不被非法获取和篡改。
未来，随着工业自动化的深入发展，工业自动化仪表现场总线通讯技术将继续得到广
泛应用。
随着技术的不断进步，总线的带宽和速度将会不断提高，系统的实时性和稳定性
会得到更好的保证。
随着物联网的兴起，工业自动化仪表和总线通讯技术将与其他领域的
技术相结合，共同推动工业自动化的发展。
工业自动化仪表现场总线通讯技术是工业自动化领域中的重要技术，它通过总线连接
各种仪表，实现数据的共享和交换。
这项技术在工业自动化系统中具有广泛的应用，并具
有许多优点。
它也面临一些挑战和问题，需要采取措施加以解决。
未来，随着技术的不断
进步，工业自动化仪表现场总线通讯技术将继续发展，并为工业自动化领域带来更多的创
新和进步。