fieldbus协议
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profibus协议Profibus协议。
Profibus(Process Field Bus)是一种用于工业自动化领域的现场总线通信协议,它被广泛应用于工业自动化控制系统中。
Profibus协议的发展和应用,为工业自动化领域的数据通信提供了更加高效和可靠的解决方案。
首先,Profibus协议的特点之一是其高速传输能力。
在工业控制系统中,对数据传输速度的要求非常高,而Profibus协议能够提供最高12Mbps的数据传输速率,这使得它能够满足工业自动化系统对于实时数据传输的需求。
其次,Profibus协议还具有良好的实时性能。
在工业自动化控制系统中,对实时性能的要求也非常高,而Profibus协议能够保证数据的实时传输,确保控制系统的稳定性和可靠性。
此外,Profibus协议还具有灵活的拓扑结构。
它支持总线、星型和树型等多种拓扑结构,可以满足不同工业场景下的布线需求,同时也能够支持大规模的设备连接,为工业控制系统的布局提供了更多的选择。
另外,Profibus协议还具有良好的兼容性和可扩展性。
它可以与现有的工业控制系统和设备进行良好的兼容,同时也支持设备的热插拔,为系统的维护和升级提供了便利。
总的来说,Profibus协议作为一种现场总线通信协议,在工业自动化领域有着广泛的应用前景。
它的高速传输能力、良好的实时性能、灵活的拓扑结构、良好的兼容性和可扩展性,为工业控制系统的数据通信提供了高效、可靠的解决方案。
在未来,随着工业自动化领域的不断发展和智能化水平的提高,Profibus协议将会继续发挥重要作用,为工业自动化领域的数据通信提供更加先进的解决方案,推动工业自动化领域的发展和进步。
简述现场总线的技术特点现场总线(Fieldbus)是一种工业控制领域中的通信协议和技术,是传统控制系统和现代数字化控制系统的桥梁。
现场总线技术的主要特点是分布式控制、高效通信、可靠性强、数据传输速度快、可扩展性好。
分布式控制是现场总线技术最重要的特点之一。
传统控制系统通常采用集中式控制,即所有的控制指令都是从中央控制器发送到各个终端设备。
而现场总线技术则是采用分布式控制的方式,即将控制指令分散到各个设备中执行。
这样可以提高控制系统的灵活性和可靠性,因为每个设备都可以独立地执行控制指令,不需要等待中央控制器的指令。
高效通信是现场总线技术的另一个重要特点。
现场总线技术采用数字通信方式,可以实现多种数据格式和数据传输方式。
现场总线技术可以实现点对点通信、广播通信、组播通信等多种通信方式,可以满足不同场景下的通信需求。
另外,现场总线技术还支持实时通信,可以实时地传输控制指令和传感器数据,可以满足高速控制和监测需求。
现场总线技术的可靠性比较强。
现场总线技术采用多种冗余技术,可以实现数据包重传、冗余链路、数据备份等多种机制,可以有效地防止数据丢失和系统故障。
另外,现场总线技术还支持自诊断和自修复功能,可以自动检测和诊断系统故障,并尝试自动修复故障,提高了系统的可靠性和稳定性。
数据传输速度是现场总线技术的一个优势。
现场总线技术采用数字通信方式,可以实现高速数据传输,可以满足高速控制和监测需求。
另外,现场总线技术还支持数据压缩和数据加密等技术,可以进一步提高数据传输速度和数据传输效率。
现场总线技术具有良好的可扩展性。
现场总线技术支持多种设备和传感器的接入,可以满足不同场景下的控制和监测需求。
另外,现场总线技术还支持多种协议和通信方式,可以实现不同系统之间的互联互通,提高了系统的通用性和可扩展性。
现场总线技术具有分布式控制、高效通信、可靠性强、数据传输速度快、可扩展性好等多种特点,是工业控制领域中不可或缺的技术之一。
现场总线的协议组成结构及其工作原理
现场总线(Fieldbus)是一种用于现场设备、传感器和执行器
连接的数字通信网络。
它允许现场设备与控制系统进行数据交换和通信,实现自动化系统的远程监控和控制。
现场总线的协议组成结构通常包括:
1. 物理层:现场总线协议的物理层包括了传输介质(如电缆)、连接器和传输速率等,用于传输数据和提供电源等功能。
2. 数据链路层:数据链路层负责数据的传输和错误检测纠正。
它将上层应用数据分成较小的数据包,添加控制信息(如地址、校验等)并将其发送到总线上。
3. 应用层:应用层定义了数据的格式和标准,控制设备之间的通信和交互。
它定义了现场设备和控制系统间的通信协议、数据结构和消息格式等。
现场总线的工作原理如下:
1. 现场设备连接到总线:现场设备(如传感器、执行器等)通过物理层将自己连接到现场总线上,允许其与其他设备进行通信。
2. 控制系统与现场总线连接:控制系统通过总线接口连接到现场总线上,可以监控和控制现场设备。
3. 数据交换:现场设备通过总线发送数据到控制系统,并从控制系统接收指令和配置信息。
控制系统可以实时地监测现场设备的状态,并进行数据采集和控制。
4. 数据处理:控制系统接收到现场设备发送的数据后,进行处理和分析,将结果提供给操作人员进行监控和决策。
总之,现场总线的协议结构和工作原理允许现场设备与控制系统之间进行数字通信和数据交换,实现自动化系统的监测和控制。
它提供了一种高效、可靠的方式来集成和管理现场设备,提高了自动化系统的可靠性和灵活性。
竭诚为您提供优质文档/双击可除fieldbus协议篇一:几种主要现场总线协议的特点几种主要现场总线协议的特点绿洲驿站20xx-3-119:36:35现场总线在发展的最初,各个公司都提出自己的现场总线的协议,如ab公司的devicenet,tuRck公司的sensoplex,honeywell公司的sds,phoenix公司的interbus-s,以及seriplex,asi等。
经过十几年的发展,现场总线的协议逐渐趋于统一,针对制造业自动化,devicenet在北美和日本用的比较普遍,pRoFibus-dp在欧洲用的比较普遍。
针对过程自动化,pRoFibus-pa和FoundationFieldbus占据大部分市场。
其他的总线协议如asi、interbus-s、sensoplex在某些特殊的领域也有一些市场,下面分别介绍各种总线的一些特点。
1、pRoFibus,最快的总线,世界范围的标准。
pRoFibus是在1987年,由德国科技部集中了13家公司和5家科研机构的力量,按照iso/osi参照模型制订的现场总线的德国国家标准。
最近,在欧洲通过投票,成为欧洲的标准en50170。
主要由拥有400多个公司成员的pRoFibus用户组织(pno)进行管理。
pRoFibus由三部分组成,即pRoFibus-Fms,pRoFibus-dp 及pRoFibus-pa。
其中,Fms主要用于非控制信息的传输,pa主要用于过程自动化的信号采集及控制。
pRoFibus-dp是制造业自动化主要应用的协议内容,是满足用户快速通讯的最佳方案,每秒可传输12兆位。
扫描1000个i/o点的时间少于1ms。
pRoFibus是世界范围的标准,取得了很大的成功:至少1,000,000套设备投入运行,超过600家成员公司,超过1100种pRoFibus产品。
2、devicenet通用型、低价位的总线devicenet(设备网)是一种低价位的总线,它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备。
现场总线协议有哪些篇一:几种常见的现场总线简介几种常见的现场总线简介从1984年IEC开始制订现场总线国际标准至今,经过16年的努力和有关各方的协商妥协,最终,采用包括8种类型现场总线的IEC6lI58标准,并于1999年底的投票中得以通过。
2.1 Type l IEC技术报告(即FF H1)FF H1现场总线的网络协议是按照ISO OSI参考模型建立的,它由物理层、数据链路层、应用层,以及考虑到现场装置的控制功能和具体应用而增加的用户层组成。
基金会现场总线(FF)是T ype1现场总线的一个子集(Subset)。
2.2 Type 2 ControlNetControlNet现场总线得到美国Rockwell公司支持。
它采用了一种新的通信模式:生产者/客户(Producer/Consumer model)模式。
这种模式允许网络上的所有节点,同时从单个数据源存取相同的数据。
这种模式最主要的特点是增强了系统的功能,提高了效率和实现精确的同步。
2.3 Type 3 ProfibusProfibus得到德国Siemens公司支持。
Profibus数据链路层总线存取有两种方式,即令牌环(T oken-Ring)方式和主站/从站(Master/Slave)方式。
Profibus系列由3个兼容部分组成,即Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA。
Profibus-DP适用于设备级控制系统与分散I/O之间高速通信,它使用物理层、数据链路层以及用户接口。
Profibus-FMS适用于车间级监控网络,是一个令牌结构、实时多主网络。
Profibus-PA专为过程自动化设计,它能够将变送器和执行器连接到一根公共总线,符合IEC61158.2物理层规范,使用两根线可以完成供电和数据通信,并实现本质安全。
2.4 Type 4 P-NetP-Net得到丹麦Process Data公司支持。
P-Net为带多网络和多端口功能的多主总线,允许在几个总线区直接寻址,无需递阶网络结构,是一种多网络结构。
现场总线协议现场总线协议(Fieldbus Protocol)是工业自动化领域中用于现场设备之间通信的一种协议标准。
它通过数字通信技术将现场设备(如传感器、执行器、控制器等)连接到控制系统,实现设备之间的数据交换和控制指令传输。
现场总线协议的应用可以大大简化工业自动化系统的布线结构,提高系统的可靠性和灵活性,降低成本和维护工作量,因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。
现场总线协议的发展历程可以追溯到20世纪80年代初。
当时,工业自动化系统中的现场设备通常采用模拟信号进行通信,系统的布线结构复杂,维护困难,而且受到环境干扰的影响较大。
为了解决这些问题,工业界开始研究开发数字通信技术,并逐步形成了现场总线协议标准。
经过多年的发展,现场总线协议已经成为工业自动化领域中设备通信的主流技术。
现场总线协议的特点之一是支持多种通信介质和拓扑结构。
它可以通过不同的物理介质(如双绞线、光纤、无线等)进行通信,并且可以采用总线、星型、环型等不同的拓扑结构。
这使得现场总线协议可以适应不同的工业场景,满足不同的通信需求。
另一个特点是支持多种通信协议和数据格式。
现场总线协议可以适配不同的通信协议(如Modbus、Profibus、CANopen等),并且可以传输不同类型的数据(如模拟量、数字量、文本等)。
这使得现场总线协议可以与各种现场设备进行兼容,实现设备之间的互联互通。
除此之外,现场总线协议还具有高可靠性和实时性。
它采用了多种技术手段(如冗余通信、数据校验、错误纠正等)来保障通信的可靠性,同时通过优化通信协议和数据传输方式,实现了毫秒级甚至微秒级的实时通信。
这使得现场总线协议可以满足工业自动化系统对通信速度和可靠性的严格要求。
总的来说,现场总线协议作为工业自动化领域中设备通信的重要技术,具有广泛的应用前景。
随着工业自动化系统对通信技术的不断需求和发展,现场总线协议将继续发挥重要作用,推动工业自动化领域的进步和发展。
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。
现场总线及其国际标准
现场总线(Fieldbus)是一种用于工业自动化领域的通信协议,用于连接现场设备和控制系统。
它可以通过单一通信链路传输数据和控制信号,实现实时监控和控制。
现场总线的国际标准有多种,其中最常用的是国际电工委员会(IEC)的标准。
1. IEC 61158:这是IEC针对现场总线制定的系列标准,其中
包括了不同类型的现场总线协议。
比如,IEC 61158-2是关于CAN总线的标准,IEC 61158-5是关于设备网关接口(DeviceNet)的标准,IEC 61158-6是关于媒体独立接口(Ethernet/IP)的标准。
2. Profibus:这是一种常用的现场总线协议,也是IEC 61158
标准的一种实现。
它可以传输数据和控制信号,广泛应用于工业自动化领域。
3. Foundation Fieldbus:这是另一种常用的现场总线协议,也
是IEC 61158标准的一种实现。
它采用数字通信和控制技术,
适用于过程控制系统。
4. Modbus:这是一种开放的现场总线协议,不属于IEC 61158标准,但在工业自动化领域得到了广泛应用。
它简单易用,适用于小型控制系统。
这些国际标准提供了一种统一的现场总线通信协议,使不同厂
家的设备可以进行互操作,提高了工业自动化系统的灵活性和可靠性。
现场总线的概念
现场总线(Fieldbus)是一种用于工业自动化领域的通信协议,它用于在现场设备(如传感器、执行器、变送器等)和控制系统(如PLC、DCS、FCS等)之间进行数字通信。
现场总线是一种开放式、数字化、双向通信系统,它允许不同的设备之间进行实时通信和数据交换。
这些设备通常位于工厂的现场,用于监测和控制生产过程中的各种参数,如温度、压力、流量等。
现场总线的特点包括:
1.开放式:现场总线是一种开放式通信协议,允许不同的设备之
间进行通信,不受厂商和技术的限制。
2.数字化:现场总线采用数字信号进行通信,相比传统的模拟信
号具有更高的精度和稳定性。
3.双向通信:现场总线支持双向通信,即设备之间可以进行数据
交换和相互控制。
4.实时性:现场总线具有较高的实时性,能够满足工业自动化领
域的实时监测和控制要求。
5.可靠性:现场总线具有较强的抗干扰能力,能够在恶劣的工作
环境下稳定运行。
常见的现场总线协议包括Modbus、Profinet、CAN总线、HART等。
这些协议各有特点,适用于不同的应用场景。
在选择现场总线时,需要根据实际需求和应用场景进行综合考虑。
第五章现场总线(Field Bus)§5.1 概述一、现场总线的定义与发展与发展::安装在生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置间的数字式装置间的数字式、、串行和多点通信的数据总线串行和多点通信的数据总线。
1. 初始想法初始想法::现场设备智能化2. 关键问题关键问题::统一标准3. DCS FCS传统DCS 结构:二、现场总线的特点和优点(1)实时性实时性::具有较高的数据传输率具有较高的数据传输率,,合理分配总线资源合理分配总线资源,,每个节点都能及时收发信息(2)互操作性互操作性::实现互连设备间实现互连设备间、、系统间的信息传送与沟通(3)互换性互换性::要求不同制造商生产的性能类似的设备可进行互换(4)开放性开放性::协议公开协议公开,,不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换(5)现场设备的智能化与功能自治性(6)经济性经济性::节点价格低节点价格低,,传输介质较廉价传输介质较廉价,,减少线缆(7)安全性安全性::解决防爆问题(8)可靠性可靠性::解决环境适应性问题解决环境适应性问题,,具有较强的抗干扰能力使得控制系统的设计使得控制系统的设计、、安装安装、、投运投运、、正常生产运行及检修维护都得到了优化现场总线仪表是指连接在现场总线上的各种仪表或设备或设备,,按功能可分为六类按功能可分为六类::–变送器类变送器类::压力变送器压力变送器、、温度变送器等温度变送器等;;–执行器类执行器类::气动执行器气动执行器、、电动执行器等电动执行器等;;–转换器类转换器类::现场总线/电流转换器电流转换器、、现场总线/气压转换器等换器等;;–接口类接口类::计算机和控制器与现场总线之间的接口仪表或设备或设备;;–电源类电源类::现场总线仪表供电电源现场总线仪表供电电源;;–附件类附件类::总线连接器(网桥)、终端器终端器、、中继器等中继器等。
现场总线仪表的特点:全数字性全数字性;;精度高精度高;;抗干扰能力强抗干扰能力强;;内嵌控制功能内嵌控制功能;;高速通信;多变量测量和传输多变量测量和传输;;系统综合成本低系统综合成本低;;真正的可互操作性;真正的分散控制本质安全型(Intrinsic safety)仪表又叫安全火花型仪表又叫安全火花型仪表。
现场总线技术总结1. 引言现场总线(Fieldbus)技术是工业自动化领域中的一种常用通信协议,用于在现场设备与上位机之间进行数据和信号的传输。
它可以代替传统的模拟信号传输方法,提供更高的数据传输速率和更可靠的通信。
本文将对现场总线技术进行总结和分析,包括现场总线的基本原理、应用领域、优势和不足以及发展趋势等方面,以期帮助读者深入了解并合理应用现场总线技术。
2. 现场总线的基本原理现场总线是一种串行通信协议,采用主从结构,主要由主站和从站组成。
主站负责控制通信过程,发送和接收数据;从站负责响应主站的指令,并提供相应的数据。
现场总线技术采用数字信号传输,将传感器、执行器等现场设备的信号模拟量或数字量转换为数字信号,通过总线传输到上位机进行处理。
主站通过发送不同的指令和控制报文来实现与从站之间的通信。
3. 现场总线的应用领域现场总线技术广泛应用于工业自动化领域,包括但不限于以下几个方面:3.1 工厂自动化在工厂自动化控制系统中,现场总线技术可以实现对各类传感器和执行器的集中管理和监控。
通过现场总线,主站可以实时获取从站的数据,实现对生产线的实时控制和调度。
3.2 过程控制现场总线技术在化工、电力、石油等行业的过程控制系统中得到广泛应用。
传感器和执行器通过现场总线与上位机进行通信,实现对工艺过程的监测和控制,提高生产效率和质量。
3.3 智能建筑现场总线技术也可应用于智能建筑系统中。
通过现场总线,可以实现对灯光、空调、安防等各类设备的集中管理和控制,提高能源利用效率和生活舒适度。
4. 现场总线技术的优势和不足4.1 优势•高可靠性:现场总线技术采用数字信号传输,具有较强的抗干扰能力和可靠性,能够在复杂的工业环境中稳定运行。
•高灵活性:现场总线可以方便地集成各类传感器和执行器,并实现与上位机之间的数据传输,提供了灵活的系统扩展和升级能力。
•降低成本:通过使用现场总线,可以减少布线和设备成本,简化系统结构和维护工作,降低了整体的工程成本。
Profibus通讯协议1. 简介Profibus(Process Field Bus)是一种用于工业自动化领域的通讯协议。
它是德国西门子公司在1989年推出的一种开放式通讯标准,用于实现工业自动化设备之间的数据交换和通讯。
Profibus通讯协议在工业控制系统中被广泛应用,它提供了高可靠性、高效率的数据传输方式,使得工业设备之间能够快速、准确地交换数据。
该协议主要用于传输实时数据和控制指令,以及监测和诊断设备状态等功能。
2. 协议特点Profibus通讯协议具有以下特点:2.1. 支持多种物理层Profibus通讯协议支持不同的物理层,包括RS-485、光纤和无线等。
这使得Profibus能够适应不同的通讯环境和需求,提供更加灵活和可靠的通讯方式。
2.2. 分布式控制Profibus通讯协议采用分布式控制架构,允许多个设备同时进行通讯和控制。
这种架构使得系统的响应速度更快,同时也提高了系统的可扩展性和可靠性。
2.3. 高速数据传输Profibus通讯协议支持高速数据传输,能够满足实时性要求较高的应用场景。
它采用了多路复用和帧格式优化等技术,提高了数据传输的效率和可靠性。
2.4. 灵活的拓扑结构Profibus通讯协议支持多种拓扑结构,包括总线结构、星形结构和环形结构等。
这种灵活性使得系统能够根据实际需求选择最合适的拓扑结构,实现更好的通讯效果。
3. 应用领域Profibus通讯协议在工业自动化领域有广泛的应用,涵盖了各个行业和领域。
以下是一些常见的应用领域:3.1. 制造业在制造业中,Profibus通讯协议常用于生产线控制系统、自动化设备和机械设备等方面。
它能够实现设备之间的实时数据交换和控制指令传输,提高生产效率和质量。
3.2. 能源领域在能源领域,Profibus通讯协议被广泛应用于电力系统、水处理系统和供暖系统等方面。
它能够实现设备之间的监测和控制,提高能源利用效率和系统稳定性。
3.3. 运输和物流在运输和物流领域,Profibus通讯协议常用于交通信号控制系统、物流仓储系统和智能交通系统等方面。
现场总线的应用现场总线(Fieldbus)是一种用于实现现场设备集成的通信协议和技术,它利用数字化信号处理和开放式标准的物理和通信层协议,实现工业现场现代化和网络化。
现场总线的应用非常广泛,涉及到许多行业和领域,本文将介绍现场总线的应用。
一、自动化控制自动化控制是工业生产过程中不可或缺的一部分,现场总线可以广泛应用于自动化控制系统中,它将各种传感器,执行器和控制器等设备连接在一起,使得设备之间可以进行数据通信和控制命令的传输。
同时,现场总线还可以提高自动化控制系统的可靠性、灵活性和扩展性,使系统具有更好的实时性和响应速度。
例如,在自动化生产线上,现场总线可以实现对工件加工工艺的实时监测和控制,及时响应生产过程中的异常情况,从而保证产品的质量和产量。
二、工业网络工业网络是现代工业自动化领域必不可少的基础设施,它负责连接各种生产设备和自动化控制系统,在工业控制领域起着至关重要的作用。
现场总线是工业网络通信的一种关键技术,它可以实现连接工业现场设备的互联互通,使得生产过程中的各种设备可以在同一个网络中实现数据传输和命令控制。
同时,现场总线还可以提高工业网络的可靠性、带宽和实时性,为网络中各种设备的数据传输提供了更好的保障。
三、电力系统电力系统是现代工业生产的重要组成部分,它对生产过程的稳定性和可靠性有着重要的影响。
现场总线可以广泛应用于电力系统的监测和控制中,实现对电力设备的实时监控和故障诊断。
例如,在变电站的监测系统中,通过现场总线连接绝缘监测仪、温度监测仪、压力监测仪等设备,可以实现对变电站的实时监测、故障诊断和控制操作。
四、安全防护安全防护是现代工业生产中必不可少的一部分,它可以有效地保护工人、设备和环境的安全。
现场总线可以在安全防护领域中发挥非常重要的作用,例如,在石化、化工、制药等行业中,通过现场总线连接传感器、报警器等设备,可以实现对危险化学品储罐、化学反应釜等设备的实时监测和报警,有效防止产生危险情况。
foundation现场总线协议Foundation现场总线协议Foundation现场总线协议(Foundation Fieldbus Protocol)是一种用于工业自动化控制系统的数字通信协议。
它是基于开放标准的现场总线协议,提供了在工业自动化系统中传输数据和控制信号的方法。
Foundation现场总线协议的出现,使得工业自动化系统能够更高效、更可靠地进行数据交换和控制。
Foundation现场总线协议的设计目标是实现数字化控制和数据传输,以提高工业控制系统的性能和可靠性。
它采用了现代数据通信技术,将传感器、执行器、控制器等设备通过总线连接起来,实现数据的实时传输和控制指令的发送。
Foundation现场总线协议的特点之一是其分布式控制结构。
它将控制系统分为多个分布在现场的控制单元,这些控制单元可以独立进行控制,并通过总线进行数据交换。
这种分布式结构可以提高系统的可靠性和灵活性,同时降低了系统的成本。
Foundation现场总线协议采用了开放标准的设计理念,使得不同厂家生产的设备可以互相兼容。
这意味着用户可以根据自己的需求选择不同厂家的设备,并将其连接到同一个总线上,实现统一的控制和管理。
这种开放标准的设计有助于提高设备的可替换性和系统的可扩展性。
Foundation现场总线协议支持多种类型的设备和功能。
它可以连接各种传感器和执行器,如温度传感器、压力传感器、电动阀门等,实现对工艺参数的实时监测和控制。
同时,它还可以实现分散控制和集中控制,支持多种控制策略,如PID控制、模糊控制等。
Foundation现场总线协议提供了丰富的功能和服务,以满足工业自动化系统的需求。
它支持多种通信方式,如点对点通信、多点广播通信等。
同时,它还提供了多种数据传输方式,如周期传输、事件传输等,以满足不同应用场景的需求。
Foundation现场总线协议的实现需要使用相应的硬件和软件设备。
硬件设备包括总线接口卡、传感器、执行器等,软件设备包括控制系统、驱动程序等。
现场总线网络的概念和特点现场总线网络(Fieldbus)是一种用于工业自动化领域的通信网络,它将传感器、执行器和控制器等设备连接起来,实现数据的传输和控制。
相比传统的点对点连接方式,现场总线网络具有更高的可靠性、灵活性和可扩展性,能够满足复杂的工业自动化系统的需求。
现场总线网络的特点如下:1. 分布式控制:现场总线网络将控制器分布在各个节点上,实现了分布式控制。
每个节点都具有一定的智能,可以独立地进行数据采集、处理和控制,从而减轻了中央控制器的负担,提高了系统的响应速度和可靠性。
2. 多点通信:现场总线网络采用多点通信的方式,可以同时传输多个设备的数据。
传统的点对点连接方式需要为每个设备建立独立的连接,而现场总线网络可以通过一个总线连接多个设备,减少了线缆的使用量和维护成本。
3. 实时性:现场总线网络具有较高的实时性,可以实时地传输和处理数据。
传感器和执行器等设备可以实时地向控制器发送数据,控制器也可以实时地向设备发送控制指令,从而实现对工业过程的实时监控和控制。
4. 灵活性:现场总线网络具有较高的灵活性,可以根据系统的需求进行配置和扩展。
通过增加或更换节点设备,可以方便地改变系统的功能和结构,满足不同的应用需求。
5. 可靠性:现场总线网络具有较高的可靠性,可以实现数据的冗余传输和容错处理。
当某个节点发生故障时,系统可以自动切换到备用节点,保证数据的连续传输和系统的正常运行。
6. 开放性:现场总线网络采用开放的通信协议和标准,可以与不同厂家的设备进行互联。
这样可以选择最适合自己需求的设备,提高了系统的灵活性和可扩展性。
7. 低成本:相比传统的点对点连接方式,现场总线网络可以减少线缆的使用量和维护成本。
同时,由于现场总线网络可以实现分布式控制,可以减少中央控制器的数量和成本。
总之,现场总线网络是一种用于工业自动化领域的通信网络,具有分布式控制、多点通信、实时性、灵活性、可靠性、开放性和低成本等特点。
竭诚为您提供优质文档/双击可除
fieldbus协议
篇一:几种主要现场总线协议的特点
几种主要现场总线协议的特点
绿洲驿站20xx-3-119:36:35
现场总线在发展的最初,各个公司都提出自己的现场总线的协议,如ab公司的
devicenet,tuRck公司的sensoplex,honeywell公司的sds,phoenix公司的interbus-s,以及seriplex,asi等。
经过十几年的发展,现场总线的协议逐渐趋于统一,针对制造业自动化,devicenet在北美和日本用的比较普遍,pRoFibus-dp在欧洲用的比较普遍。
针对过程自动化,pRoFibus-pa和FoundationFieldbus占据大部分市场。
其他的总线协议如asi、interbus-s、sensoplex在某些特殊的领域也有一些市场,下面分别介绍各种总线的一些特点。
1、pRoFibus,最快的总线,世界范围的标准。
pRoFibus是在1987年,由德国科技部集中了13家公司
和5家科研机构的力量,按照iso/osi参照模型制订的现场总线的德国国家标准。
最近,在欧洲通过投票,成为欧洲的标准en50170。
主要由拥有400多个公司成员的pRoFibus用户组织(pno)进行管理。
pRoFibus由三部分组成,即pRoFibus-Fms,pRoFibus-dp 及pRoFibus-pa。
其中,Fms主要用于非控制信息的传输,pa主要用于过程自动化的信号采集及控制。
pRoFibus-dp是制造业自动化主要应用的协议内容,是满足用户快速通讯的最佳方案,每秒可传输12兆位。
扫描1000个i/o点的时间少于1ms。
pRoFibus是世界范围的标准,取得了很大的成功:至少1,000,000套设备投入运行,超过600家成员公司,超过1100种pRoFibus产品。
2、devicenet通用型、低价位的总线
devicenet(设备网)是一种低价位的总线,它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备。
在制造业领域,设备网遍及全球,尤其是北美和日本。
最初是由ab公司设计,现在已经发展成为一种开放式的现场总线的协议,其管理组织odVa由全球多家公司组成,提供设备网的产品,支持设备网规范的进一步开发。
devicenet能够降低设备的安装费用和时间。
控制系统中的接近开关、光电开关和阀门等可通过电缆、插件、站等产品进行长距离通讯。
并且能够提高设备级
的诊断能力。
相对于pRoFibus-dp,devicenet具有更强大的通讯功能,支持除了主-从方式之外的,多种通讯方式,可以更灵活地应用于控制系统中。
3、FoundationFieldbus
高级过程控制现场总线FoundationFieldbus
针对过程自动化而设计,它是通过数字、串行、双向的通讯方法来连接现场装置的。
FoundationFieldbus通讯不是简单的数字4-20ma信号,而是使用复杂的通讯协议,它可连接能执行简单的闭环算法(如pid)的现场智能装置。
一个通讯段可配置32个现场装置,通讯速度为每秒31.25kb,每段最大距离为1900米。
4、sensoplex2重工业控制网络,强大的抗干扰能力
sensoplex2是tuRck设计应用于重工业自动化领域的网络
sensoplex2是采用先进的频率偏移技术进行通讯的,对于易引起通讯故障的强电磁场有较强的抗干扰能力,优于其它现场总线。
已广泛应用于世界上主要的汽车制造厂。
它通过一根电缆通讯及供电,其固定的传输速度为188k,使用中继器的最大传输距离为400米,可接入512个i/o点,通过主站可连接多种plc和现场总线,如pRoFibus和devicenet,modbusplus,siemenss5/s7,modicon,gec,abplc等。
5、as-i总线,最简单的总线
as-i代表着执行器、传感器接口。
使用两线为设置与输入传送数据及电源。
线圈输出等需使用附加的两芯电缆供电。
as-i区别于其它工业总线,使用扁平电缆通讯,将连接齿嵌入电缆。
也可使用传统的ip67/、nema6eurofast连接件。
as-i系统包括一个主站接口,供电电源,最多31个子站。
整个系统长度不能超过100米,但可以自由分布,没有分支规则和终端。
as-i适合于不需要昂贵总线的小型网络。
当需要简单的主-从总线连接分散的信息和i/o装置,并且数据
不是很重要时,as-i是最经济的方案。
6、interbus_s总线,简单网络
interbus_s网络可以简单的安装与配置。
网上的节点类似简单的移位寄存器,位流经过节点则发生翻转。
interbus_s启动网络并自动配置,不需要节点地址。
使用一根电缆,符合ieee802.5令牌环的规定。
一个网络上最多可有64个装置,速度可达500kb/s,最长距离为25600米,移动节点间距离为400米。
7、seriplex总线产品
seriplex是比较早的开放式总线,它使用五线,一根数据线,一根时钟线,一根屏蔽线,
两根电源线。
输出一般使用辅助电源供电。
使用操作模式一,系统可以作为没有主站的高速长距离点对点网络。
输出节点映射输入节点,并可简单的编程。
8、smartdistributedsystem总线,canbus的变形
smartdistributedsystem与devicenet都使用canbus。
由于芯片、信号水平和应用环境的局限,工业应用的需要比较少。
篇二:现场总线及通讯协议
现场总线及通讯协议
现场总线的现状和未来发展
一、引言
计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制
系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(dcs)后,今后将朝着现场总线控制系统的方向发展。
现场总线(fieldbus)是指现场仪表和数字控制系统输入输出之间的全数字化、双向、多站的通讯系统。
二、现场总线的产生
纵观控制系统的发展史,不难发现,每一代新的控制系统推出都是针对老一代控制系统存在的缺陷而给出的解决
方案,最终在用户需求和市场竞争两大外因的推动下占领市场的主导地位,现场总线和现场总线控制系统的产生也不例外。
1、模拟仪表控制系统
模拟仪表控制系统于六七十年代占主导地位。
其显著缺
点是:模拟信号精度低,易受干扰。
2、集中式数字控制系统
集中式数字控制系统于七八十年代占主导地位。
采用单片机、plc、slc或微机作为控制器,控制器内部传输的是数字信号,因此克服了模拟仪表控制系统中模拟信号精度低的缺陷,提高了系统的抗干扰能力。
集中式数字控制系统的优点是易于根据全局情况进行控制计算和判断,在控制方式、控制机时的选择上可以统一调度和安排;不足的是,对控制器本身要求很高,必须具有足够的处理能力和极高的可靠性,当系统任务增加时,控制器的效率和可靠性将急剧下降。
3、集散控制系统(dcs)
集散控制系统(dcs)于八、九十年代占主导地位。
其
核心思想是集中管理、分散控制,即管理与控制相分离,上位机用于集中监视管理功能,若干台下位机下放分散到现场实现分布式控制,各上下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。
因此,这种分布式的控制系统体系结构有力地克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和
可靠性要求高的缺陷。
在集散控制系统中,分布式控制思想的实现正是得益于网络技
术的发展和应用,遗憾的是,不同的dcs厂家为达到垄断经营的目的而对其控制通讯网络采用各自专用的封闭形式,不同厂家的dcs系统之间以及dcs与上层intranet、
internet信息网络之间难以实现网络互连和信息共享,因此集散控制系统从该角度而言实质是一种封闭专用的、不具可互操作性的分布式控制系统且dcs造价昂贵。
在这种情况下,用户对网络控制系统提出了开放化和降低成本的迫切要求。
4、现场总线控制系统(Fcs)
Fcs正是顺应以上潮流而诞生,它用现场总线这一开放的,具有可互操作的网络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。
因此,Fcs实质是一种开放的、具可互操作性的、彻底分散的分布式控制系统,有望成为21世纪控制系统的主流产品。
三、现场总线及现场总线控制系统
1、现场总线的概念
现场总线是将自动化最底层的现场控制器和现场智能
仪表设备互连的实时控制通讯网络,遵循iso的osi开放系统互连参考模型的全部或部分通讯协议。
Fcs则是用开放的现场总线控制通讯网络将自动化最底层的现场控制器和现
场智能仪表设备互连的实时网络控制系统
2、现场总线与局域网的区别
(1)按功能比较,现场总线连接自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备,网线上传输的是小批量数据信息,如检测信息、状态信息、控制信息等,传输速率低,但。