第一章_现场总线控制系统.ppt

第一节 现场总线控制系统概述 现场总线的产生 从集中控制走向分散控制 从DCS走向FCS 从集团协议走向国际标准 从国外走向国内 现场总线的产生 现场总线技术特点 系统的开放性 互可操作性与互用性 现场设备的智能化与功能自治性 系统结构的高度分散性 对现场环境的适应性 现场总线技术特点 现场总线体系结构 现场总线的基本内容 现场总线的含义 通信网络 互操作性 分散功能块 通信线供电 开放式互连网络 现场总线的基本内容 FCS的分散功能块控制方案 现场总线的基本内容 新一代FCS控制器 现场总线的基本内容 现场总线的网络结构 1.现场总线的网络拓扑结构 环型、总线型、树型 2.现场总线的数据操作方式 从现场总线的数据存取、传送、操作方法来分有三种工作模式：对等(Peer to Peer) 、主从(Client/Server C/S)及网络计算机结构(Network Computing Archnitecture NCA) 现场总线的基本内容 3.网络扩展与网络互连 网络扩展与网络互连 （1）网络扩展 （2）网络互连 （3）开放系统互连模型和通信协议 现场总线的基本内容 OSI及其几种现场总线开放互连模型的对应关系 现场总线的基本内容 FCS体系结构 现场总线的基本内容 1151电容式压力变送器的测压原理 现场总线的基本内容 1151智能压力仪表具有如下功能 现场总线的基本内容 FCS上位机管理软件功能 第二节 几种常见的现场总线 现场总线基金会(FF) Fieldbus Foundation(FF)组织 FF现场总线的特点与优势 设备互操作性、改善过程数据、对进程增加更多的了解、改善现场安全、更早的预测维护、减少的线缆和安装费用 现场总线基金会(FF) FF现场总线主要技术内容 1．基金会现场总线的通信技术 2．标准化功能块(FB-Function Block) 3．设备描述(DD-Device Description)与设备描述语言(DDL-Device Description Language) 4．现场总线通信控制器与智能仪表或工业控制计算机之间的接口技术 5．系统集成技术 6．系统测试技术 现场总线基金会(FF) 基金会现场总线的网络拓扑结构 H1、H2总线网段的主要特性参数 现场总线基金会(FF) FF现场总线控制系统体系结构 现场总线设备分类 FF现场总线控制系统结构 现场总线基金会(FF) FF现场总线控制系统结构 现场总线基金会(FF) FF现场总线信息原理 FF的协议规范建立在ISO/OSI层间通信模型之上，它由3个主要功能部分组成：物理层、通信栈和用户层。 过程现场总线(PROFIBUS) Profibus现场总线包括三种类型的总线形式：通用自动化Profibus-FMS总线、工业自动化Profibus-DP总线和过程自动化Profibus-PA总线，以适应于高速和时间苛求的数据传输或大范围的复杂通信场合。 过程现场总线(PROFIBUS) Profibus现场总线的结构 过程现场总线(PROFIBUS) PROFIBUS系列 过程现场总线(PROFIBUS) PROFIBUS-DP 过程现场总线(PROFIBUS) PROFIBUS-DP系统由三种类型的设备组成 PROFIBUS-DP系统可以是单主站系统，也可以是多主站系统 系统配置的描述 PROFIBUS-FMS技术特性 HART 可寻址远程传感器数据通路(HART) 的发展 HART协议采用的信号 HART协议把链路上所挂设备分为三类 HART协议命令分为三类 HART 计算机系统与智能仪器的连接 HART HART通信协议模型 控制局域网络(CAN) CAN概述 控制局域网络(CAN) CAN总线系统 CAN总线系统由CAN网络节点、转发器节点和上位机构成。 控制局域网络(CAN) CAN总线系统 控制局域网络(CAN) 节点的结构图 控制局域网络(CAN) 转发器节点结构图 控制局域网络(CAN) CAN控制器 目前应用较广泛、特点较突出的是Philips公司的SJA1000控制器 控制局域网络(CAN) CAN总线模块结构 控制局域网络(CAN) CAN网络的组网方式 控制局