现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法
现场总线技术及其应用专项培训
汇报人：
故障诊断：通过观察系统运行 状态，分析故障原因
故障排除：根据故障原因，采 取相应的解决措施
故障预防：定期检查和维护现 场总线设备，避免故障发生
故障处理：在故障发生时，及 时采取措施，减少损失
定期检查：检查现场总线设备的运行状态和性能指标
及时更新：及时更新现场总线设备的软件和固件
备份数据：定期备份现场总线设备的数据和配置信息
可靠性
提高灵活性： 易于扩展和升 级，提高系统
灵活性
案例名称：智能制造系统
案例描述：现场总线技术应用于智能制造系统中，实现了设备间的实时通信和数据 交换，提高了生产效率和设备可靠性。
案例名称：石油化工行业
案例描述：现场总线技术应用于石油化工行业中，实现了对生产过程的实时监控和 优化控制，提高了生产安全性和经济效益。
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现场总线技术的应用：现场总线技术广泛应用于工业自动化、楼宇自动化、交通自动化等领 域，提高了系统的可靠性、实时性和可维护性。
添加标题
现场总线技术的未来：随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，现场总线技术将更加 智能化、网络化，成为工业4.0的重要支撑技术。
现场总线技术的分类：包括CAN总线、Profibus总线、Modbus总线等 现场总线技术的标准：包括IEC 61158、IEC 61784、IEC 62026等 现场总线技术的应用领域：包括工业自动化、楼宇自动化、交通自动化等 现场总线技术的发展趋势：包括智能化、网络化、集成化等
工业自动化： 用于控制生产 线、机器人等
设备
楼宇自动化： 用于控制电梯、 照明、空调等
设备
交通自动化： 用于控制交通 信号灯、交通
监控等设备
医疗自动化： 用于控制医疗 设备、医疗信 息系统等设备
现场总线技术及应用课件：现场总线技术概述
现场总线技术概述
现场总线的主要任务，就是通过自动化系统的数据信息 来完成生产的执行。这些数据信息包括电机的电流、电机的 转速、管道的流量、阀门的状态、温度的高低、压力的大小 等，还包括控制电机的启动和停止、打开和关闭阀门、发送 警报等。现场总线传递的数据信息，是现场控制流程能够正 常进行下去的基础，也是企业级网络非常重要的部分。
接上。 现场总线的主站和子站有内置或外加的通信模块、通信
卡，而且支持相同的通信协议以实现互连。
现场总线技术概述
当然，如果现场总线的规模较大，也可能出现包含多个 不同通信协议的子网的情况，但每个子网使用的一定是同一 个通信协议。子网和子网之间，可以通过网关来实现协议的 转换，以组成大的主网。主站除了具备通信能力之外，还具 有强大的运算能力，因为在每一个扫描周期，主站都需要对 通信的数据进行处理并做出响应。通信的速度越快，主站的 运算能力的需求就越大，否则通信的实时性就无法体现出来。 子站作为受控设备，相对来说运算能力的要求比主站要小得 多，但也要能够及时执行主站的控制命令、监视命令并及时 反馈信息。当
现场总线技术概述
最后是降低了生产的稳定性。开关量信号和模拟量信号 都是纯粹的电信号，极易受到干扰。如果现场设计或施工不 当，则在信号受到干扰时很容易出现设备误动、信息错误、 无法安全停机等问题。如果是在施工阶段，技术人员尚可花 费大量的时间对其进行排查；如果已进入生产阶段才发现类 似问题，则需要花费大量的人力和物力来进行二次改造。
现场总线技术概述
现场总线的安全性则分为两个方向，一个是面向安全设 备的，另一个是面向通信本身的。面向安全设备方面，现在 很多通信协议都在自己的规范中单独加入了安全设备的部分， 牵涉安全设备的冗余、自检等，其目的是和安全设备做到更 优的适配，保证在出现安全问题时可以正常地停机。面向通 信本身方面，在前面稳定性的部分有必要的设置，如数据校 验、心跳协议等，其目的是保证通信自身信息的安全，并在 出现故障时可以做出正确的动作，如停机、报警等。得益于 通信速度的加快，目前这一部分的内容在整个通信协议的交 换信息中的占比越来越大，就是为了提高通信自身的安全性。
现场总线有哪些特点？现场总线技术九大种类介绍
现场总线有哪些特点？现场总线技术九大种类介绍什么是现场总线现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要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。
由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。
它是一种工业数据总线，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。
现场总线主要特点1.系统的开放性传统的控制系统是个自我封闭的系统，一般只能通过工作站的串口或并口对外通信。
在现场总线技术中，用户可按自己的需要和对象，将来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
2.可操作性与可靠性现场总线在选用相同的通信协议情况下，只要选择合适的总线网卡、插口与适配器即可实现互连设备间、系统间的信息传输与沟通，大大减少接线与查线的工作量，有效提高控制的可靠性。
3.现场设备的智能化与功能自治性传统数控机床的信号传递是模拟信号的单向传递，信号在传递过程中产生的误差较大，系统难以迅速判断故障而带故障运行。
而现场总线中采用双向数字通信，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，可随时诊断设备的运行状态。
4.对现场环境的适应性现场总线是作为适应现场环境工作而设计的，可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线及电力线等，其具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现送电与通信，并可满足安全及防爆要求等。
现场总线优缺点优点：（1）节省硬件数量与投资由于分散在现场的智能设备能直接执行多种传感、测量、控制、报警和计算功能，因而可减少变送器的数量，不再需要单独的调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号。
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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公 司
单 位
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Proces-
:
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。
理 任
点网
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用 情 况
:
(4
)
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;
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。
简述基金会现场现场总线的定义和发展历程
简述基金会现场现场总线的定义和发展历程篇一：基金会现场现场总线(Fieldsite/Field Service总线)是一种现场设备的通信协议,旨在提供一种简单、高效、可靠的通信方式,使设备能够在不连接中央服务器的情况下进行通信。
基金会现场现场总线最初由思科公司开发,并于1997年首次发布。
基金会现场现场总线的定义是指一组定义在通信协议中的规则,用于指导设备和网络之间的通信。
这些规则通常包括设备地址、通信协议、数据格式和错误处理等。
基金会现场现场总线的优点是可以在分布式系统中实现高效的通信和可靠的数据传输,因此被广泛应用于物联网、工业自动化、医疗设备、交通运输等领域。
基金会现场现场总线的发展历程可以分为三个阶段。
第一阶段是早期的基金会现场现场总线,主要用于连接小型设备,如交换机、路由器等,这些设备通常是集中部署的。
第二阶段是2000年左右出现的现场总线,它允许不同类型的设备(如交换机、路由器、集线器等)通过标准化接口进行通信。
第三阶段是近年来发展的趋势,即基于云的基金会现场现场总线,它允许设备和云服务之间进行通信,并提供更高的安全性和灵活性。
基金会现场现场总线的应用非常广泛,包括工业自动化、医疗设备、交通运输、智能家居、智能城市等领域。
在实际应用中,基金会现场现场总线通常与其他通信协议和系统相结合,以实现更复杂的网络结构和更高的性能。
除了提供通信协议和规则外,基金会现场现场总线还可以用于管理设备和网络。
基金会现场现场总线提供了一些标准的功能,如设备配置、故障排除、网络监控等,这些功能可以帮助管理员更好地管理和维护设备和网络。
此外,基金会现场现场总线还可以与其他工具和软件相结合,以提高网络管理和监控的效率和质量。
总之,基金会现场现场总线是一种简单、高效、可靠的通信协议,它在实际应用中得到了广泛的应用。
随着云计算、物联网等技术的不断发展,基金会现场现场总线也在不断演进,以适应不断变化的市场需求。
篇二：基金会现场现场总线(Field Service Communication总线)是一种现场设备与远程服务器之间进行通信的标准接口。
5类现场总线技术
5类现场总线技术现场总线是20世纪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。
本文小编介绍五类常见的现场总线。
1、CAN总线CAN总线最早是由德国Bosch公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。
其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准，并且广泛应用于离散控制领域。
它也是基于OSI模型，但进行了优化，采用了其中的物理层、数据链路层、应用层，提高了实时性。
其节点有优先级设定，支持点对点、一点对多点、广播模式通信。
各节点可随时发送消息。
传输介质为双绞线，通信速率与总线长度有关。
CAN总线采用短消息报文，每一帧有效字节数为8个;当节点出错时，可自动关闭，抗干扰能力强，可靠性高。
2、HART总线HART协议是由Rosemount公司于1986年提出的通信协议。
它是用于现场智能仪表和控制室设备间通信的一种协议。
它包括ISO/OSI模型的物理层、数据链路层和应用层。
HART 通信可以有点对点或多点连接模式。
这种协议是可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中的过渡产品，因而在当前的过渡时期具有较强市场竞争力，在智能仪表市场上占有很大的份额。
3、基金会现场总线FF基金会现场总线FF是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的一种技术。
其前身是以美国Fisher-Rosemount公司为首，联合Foxboro、横河、ABB、西门子等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首，联合欧洲等地150家公司制定的World FIP 协议。
这两大集团于1994年9月合并，成立了现场总线基金会，致力于开发出国际上统一的现场总线协议。
基金会现场总线分为H1和高速H2两种通信速率。
现场总线概述
3.现场总线的结构特点和优点 3.现场总线的结构特点和 现场总线的结构特点
3.2 现场总线的优点 现场总线的优点 现场总线系统采用智能设备, 现场总线系统采用智能设备,通过标准协议在一根总 线上实现所有信号的数字化传输。它具有如下优点: 线上实现所有信号的数字化传输。它具有如下优点: 1) 开放,互操作性好。 开放, 现场总线采用标准的通信协议, 现场总线采用标准的通信协议,是开放式的互联网 络,用户可按自己的需要和考虑,把来自不同供应商的 用户可按自己的需要和考虑, 产品组成大小随意的系统。 2) 彻底的分散控制。 现场总线将控制功能下放到作为网络节点的现场 智能仪表和设备中,做到彻底的分散控制, 智能仪表和设备中,做到彻底的分散控制,提高了系统 的灵活性、自治性和安全可靠性。
4.几种流行的现场总线的比较及应用 4.几种流行的现场总线的比较及 几种流行的现场总线的比较
4.1 HART总线 HART总线 最早的现场总线系统HART(Highway 最早的现场总线系统HART(Highway addressable remote transducer)是美国Rosemount公司于1986年 transducer)是美国Rosemount公司于1986年 提出并研制的一种通信协议,得到了80多家著名仪表 提出并研制的一种通信协议,得到了80多家著名仪表 公司的支持, 公司的支持,这种被称为可寻址远程传感器高速通道 的开放通信协议, 的开放通信协议,其特点是在现有模拟信号传输线上 实现数字信号通信,它在常规模拟仪表的4 实现数字信号通信,它在常规模拟仪表的4—20mA DC信号的基础上迭加了FSK(Frequency shift keying) DC信号的基础上迭加了FSK(Frequency 数字信号,这种通信协议既可以用于4 数字信号,这种通信协议既可以用于4—20mA DC的 DC的 模拟仪表, 模拟仪表,也可以用于数字式通讯仪表。它属于模拟 系统向数字系统转变过程中的过渡性产品, 系统向数字系统转变过程中的过渡性产品,因而在当 前的过渡时期具有较强的市场竞争力, 前的过渡时期具有较强的市场竞争力,得到了广泛的 应用。
现场总线的分类及其应用领域
现场总线的分类及其应用领域《现场总线的分类及其应用领域》现场总线是一种用于自动化控制系统的通信网络，它为设备和工控系统提供了高效的数据传输和通信能力。
现场总线的分类可以根据其传输介质、协议和拓扑结构来进行划分。
不同类型的现场总线适用于不同的应用领域，从工业自动化到建筑物管理系统，都可以找到现场总线的身影。
根据传输介质的不同，现场总线可以分为有线总线和无线总线。
有线总线是最常见的类型，它使用电缆作为传输媒介，具有较高的可靠性和稳定性。
有线总线通常用于工业控制系统，例如Modbus、Profibus和CAN总线等。
无线总线则通过无线信号进行数据传输，无需铺设电缆，便于布线和扩展。
无线总线通常应用于楼宇自动化系统和智能家居领域，例如Zigbee、Z-Wave和KNX等。
根据协议的不同，现场总线可以分为多种类型。
其中，Modbus是一种开放的串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
Profibus则是采用主从结构的总线系统，适用于工业过程控制和制造业。
CAN总线主要用于较小规模的分散系统，如汽车电子系统和嵌入式系统。
另外，Ethernet/IP和PROFINET是基于以太网的现场总线协议，将工控系统与企业级网络进行无缝集成，用于大型工业控制系统。
根据拓扑结构的不同，现场总线可以分为总线型和星形型。
总线型拓扑结构将所有设备连接到一根通信电缆上，数据在各个设备之间通过总线传输。
总线型拓扑适用于小型系统和简单控制任务，如Zigbee和Modbus。
星形型拓扑结构将设备连接到中心节点，各个设备之间通过中心节点进行数据交换。
星形型拓扑适用于大型系统和复杂控制任务，如Profibus和Ethernet/IP。
现场总线在工业自动化、建筑物管理和智能家居等领域都有广泛应用。
在工业控制系统中，现场总线可以实现设备之间的数据交换和通信，提高生产效率和降低成本。
在建筑物管理系统中，现场总线可以连接楼宇设备，实现对照明、空调、安防等系统的集中控制和管理。
【精】现场总线技术及其应用2
现场总线技术及其应用复习重点第一章现场总述1、现场总线的概念。
现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。
2、控制系统发展经历的几个阶段。
基地式气动仪表控制系统，电动单元组合式模拟控制系统，集中式数字控制系统，集散控制系统DCS，现场总线控制系统3、现场总线的技术特点和优点有哪些。
最显著特征：具有开放统一的通信协议适应工业应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。
多为短帧传送，通信的传输速率相对较低特点：1）系统的开放性2）互可操作性3）通信的实时性与确定性4）现场设备的智能与功能自治性5）对现场环境的适应性优点：1）节省硬件数目与投资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4、主要的现场总线有哪些？FF、WorldFIP、Profibus PA、Profibus DP/FMS、InterBus、P-NET、SwiftNET、CAN、LonWorks(CF PPS WL)第二章网络与通信基础1、控制信号包括哪三类？1）一类控制连在总线上的设备；2）另一类是用于改变总线操作的方式；3）还有一些控制信号表明地址和数据的含义。
2、什么是总线操作？在数据传送过程中，“读”和“写”是怎样定义的？（1）总线上命令者与响应者之间的连接→数据传送→脱开，这一操作序列成为一次总线“交易”（transaction），或总线操作。
脱开：disconnect指完成数据传送操作以后，命令者断开与响应者的连接。
（2）“读”read操作是读来自响应者的数据；“写”write操作是向响应者写数据。
3、分析通信请求过程是怎样的？（结合图分析，参考ppt）①向总线发出服务请求②检测到服务请求，发应答信号以查询哪个从设备发请求③接收到应答信号，A节点将自己的标识码发到总线上4、总线仲裁的用途。
总线仲裁：arbitration ，用于裁决那一个主设备是下一个占有总线的设备。
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现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法
现场总线的发展历程：
现场总线是工业自动化控制系统中的重要组成部分，随着控制系统的发展，现场总线也得到了快速发展。
20世纪70年代初期，现场总线开始出现在自动化生产线中，主要用于连接传感器、执行器和控制器等设备。
在80年代中期，现场总线逐渐普及，并形成了一些常见的标准，如Profibus、Modbus等。
90年代后期，现场总线开始向工业以外的领域扩展，如建筑自动化、家庭自动化等。
现场总线的特点及分类：
现场总线的特点是传输速度快、可靠性高、建设成本低、可扩展性强。
目前，现场总线主要分为数字、模拟和混合三种类型。
数字总线：数字总线可以传输数字信号，如开关量、计数器等。
其中，最常见的是Profibus和CAN总线。
模拟总线：模拟总线可以传输模拟信号，如温度、压力等。
其中，最常见的是HART和Foundation Fieldbus。
混合总线：混合总线可以同时传输数字信号和模拟信号，如Modbus
和DeviceNet。
主要应用：
现场总线广泛应用于工业自动化、建筑自动化、家庭自动化等领域。
在工业自动化中，现场总线常用于连接传感器、执行器和控制器等设备，实现自动化控制和监测。
在建筑自动化中，现场总线常用于连接照明、空调、安防等设备，实现智能化控制和管理。
在家庭自动化中，现场总线常用于连接家电、照明、窗帘等设备，实现智能化控制和管理。
使用方法：
使用现场总线，需要先确定所需传输的信号类型，然后选择合适的总线类型和总线设备。
接着，根据现场实际情况进行布线、配置和调试，最终实现自动化控制和监测。
在使用过程中，需要注意总线设备之间的兼容性和稳定性，确保系统的持续运行和稳定性。