现场总线技术概述
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现场总线概述一、现场总线简介随着操纵、运算机、通信、网络等技术的进展,信息互换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到操纵、治理的各个层次、覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。
信息技术的飞速进展,引发了自动化系统结构的变革,慢慢形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。
现场总线确实是顺应这一形势进展起来的新技术。
现场总线是现今自动化领域技术进展的热点之一,被誉为自动化领域的运算机局域网。
它的显现,标志着工业操纵领域又一个新时期的开始,并将对该领域的进展产生重要阻碍。
现场总线是应用在生产现场、在微型运算机化测量操纵设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层操纵网络。
它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有普遍的应用背景。
现场总线技术将专用于微处置器置入传统的测量操纵仪表,使它们各自具有数字计算和通信能力,采纳可进行简单连接的双绞线等作为总线,把多个测量操纵仪表连接成的网络系统,并按公布、标准的通信协议,在位于现场的多个微型运算机化测量操纵设备之间和现场仪表与远程监控运算机之间,实现数据传输与信息互换,形成各类适应实际需要的自动操纵系统。
简而言之,它把单个分散的测量操纵设备变成网络节点,以现场总线为纽带,连接成能够彼此沟通信息、一起完成自控任务的网络系统与操纵系统。
它给自动化领域带来的转变正如众多分散的运算机被网络连接在一路,使运算机的功能、加入到信息网络的行列。
因此把现场总线技术说成是一个操纵技术新时期的开端并只是分。
利用现场总线技术给用户带来的益处:1节省硬件本钱2设计组态安装调试简便3系统的平安靠得住性好4减少故障停机时刻5用户对系统配置设备选型有最大的自主权6系统保护设备改换和系统扩充方便7完善了企业信息系统为实现企业综合自动化提供了基础二、现场总线的种类在过去的10年内,显现了许多的总线产品,较流行的有:德国Bosch公司设计的CAN 网络(Controller Area Network),美国Echelon公司设计的LonWorks网络(Local Operation Network),按德国标准生产的Profibus(Profess FieldBus)总线,Rosemount公司设计的Hart (Highway Addressable Remote Transducer)总线,罗克韦尔自动化公司的DeviceNet 和ControlNet等。
9.4.2 现场总线技术现场总线技术是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。
1.什么是现场总线技术从名词定义来讲,现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制室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。
现场总线技术就是将微处理器芯片嵌入到位于控制现场的检测仪表和执行机构中,使这些设备都具有了智能化的运算和通信能力,能成为独立承担各种检测、控制和通信任务的网络节点。
采用可进行简单连线的双绞线等传输途径作为总线,把多个测量控制设备连接成的网络系统,并按公开、规范的通信协议,使得位于现场的多个测量控制设备之间以及现场设备与远程监控计算机之间,实现数据传输与信息交换,从而形成了各种适应实际需要的新型的自动控制系统。
传统控制系统的接线方式是并联接线方式,从可编程控制器(PLC)控制各个电器元件,每一个元件对应有一个I/O口,两者之间需用两根线进行连接,作为控制或电源。
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,施工和维护也十分不便。
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成了总线,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总线。
现场总线技术概述现场总线技术(Fieldbus)是指在工业自动化系统中,用于连接现场设备和控制系统的一种通信协议和架构。
它通过将数据和控制命令从控制系统传输到现场设备,并将现场设备反馈的数据传输回控制系统,实现实时监控和控制。
现场总线技术的发展起源于20世纪80年代,旨在解决传统控制系统中布线复杂、成本高昂、可靠性低等问题。
与传统控制系统相比,现场总线技术具有可编程、分布式、开放性强等优点,是实现工业自动化和智能化的重要手段之一现场总线技术的核心是通信协议,常见的现场总线协议包括Profibus、Modbus、FOUNDATION Fieldbus、DeviceNet等。
这些协议定义了数据格式、通信速度、错误检测和纠正等通信规范,保证了不同设备之间的互通性和稳定性。
现场总线技术的架构通常由控制层、总线层和现场设备层组成。
控制层包括控制器和上位机,负责发送控制命令和接收反馈数据;总线层是控制器与现场设备之间的通信介质,包括总线线缆、连接器和信号转换设备;现场设备层包括传感器、执行器等各种设备,负责感知和执行现场操作。
现场总线技术在工业自动化中的应用广泛,涵盖了各个行业和领域。
它可以实现对现场设备的远程监控和控制,提高了系统的可靠性和灵活性。
同时,现场总线技术还可以对现场设备进行参数配置和诊断,减少了故障排除时间和维护成本。
然而,现场总线技术也存在一些挑战和限制。
首先,不同的现场总线协议之间,通常不能直接互联互通,需要通过网关或转换器进行数据的转换和交换。
其次,现场总线技术对硬件设备的要求较高,需要选择与总线兼容的设备进行接入。
此外,现场总线技术的通信速度相对较慢,对于一些对实时性要求较高的应用场景可能不够满足。
总的来说,现场总线技术是工业自动化领域的重要技术和工具,具有广泛的应用和发展前景。
随着工业互联网的兴起,现场总线技术将继续推动工业自动化向智能化、高效化的方向发展。
现场总线技术在轨道交通中的应用模式现场总线技术作为现代工业自动化领域的关键技术之一,其在轨道交通领域的应用日益广泛。
现场总线技术通过将传统的点对点控制方式转变为网络化、数字化的控制方式,极大地提高了轨道交通系统的可靠性、灵活性和智能化水平。
本文将探讨现场总线技术在轨道交通中的应用模式,分析其在轨道交通系统中的作用和优势。
一、现场总线技术概述现场总线技术是一种基于网络的通信技术,它允许多个设备通过单一的通信介质连接并交换数据。
与传统的控制方式相比,现场总线技术具有以下特点:1.1 高度集成:现场总线技术通过将多个控制点集成到一个网络中,减少了布线复杂性,降低了系统的维护成本。
1.2 灵活性:现场总线技术允许设备之间的灵活连接,便于系统的扩展和升级。
1.3 实时性:现场总线技术能够实现数据的实时传输,保证了控制系统的响应速度。
1.4 可靠性:现场总线技术采用冗余设计和错误检测机制,提高了系统的可靠性和稳定性。
二、现场总线技术在轨道交通中的应用现场总线技术在轨道交通领域的应用主要体现在以下几个方面:2.1 列车控制系统:现场总线技术在列车控制系统中的应用,可以实现列车运行状态的实时监控和控制,提高列车运行的安全性和效率。
2.2 信号系统:在信号系统中,现场总线技术可以用于实现信号机、转辙机等设备的联网控制,提高信号系统的可靠性和灵活性。
2.3 车辆监控系统:现场总线技术在车辆监控系统中的应用,可以实现对车辆状态的实时监控,及时发现并处理车辆故障,保障车辆运行安全。
2.4 能源管理系统:现场总线技术在能源管理系统中的应用,可以实现对轨道交通系统中能源消耗的实时监控和优化,降低能源消耗,提高能源利用效率。
2.5 乘客信息系统:现场总线技术在乘客信息系统中的应用,可以实现对乘客信息的实时发布和更新,提高乘客的出行体验。
三、现场总线技术在轨道交通中的应用模式现场总线技术在轨道交通中的应用模式主要包括以下几种:3.1 分布式控制模式:在分布式控制模式中,现场总线技术将控制功能分散到各个设备上,每个设备都可以地处理自己的控制任务,提高了系统的灵活性和可靠性。