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现场总线技术的设计应用实例概述现场总线技术是工业控制系统中常见的一种通信协议，它通过将传感器、执行器与控制器连接到一个总线上，实现设备间的数据通信和控制。
本文将介绍几个现场总线技术的设计应用实例，包括Profibus、CAN总线和Modbus。
ProfibusProfibus是一种常用的工业自动化领域现场总线协议，它被广泛应用于物流自动化、工业控制和过程自动化等领域。
在物流自动化中，Profibus通信技术可以被用于连接传感器、执行器和控制器，实现自动化存储和分拣系统。
每个传感器和执行器都以从站的形式接入Profibus总线，并通过总线与控制器进行通信。
通过Profibus的高速通信和优化的数据传输机制，物流系统可以实现高效的物料搬运和分拣操作。
在工业控制领域，Profibus常被用于连接传感器、执行器和PLC（可编程逻辑控制器）。
PLC作为控制器可以通过Profibus实时监测设备状态，并根据需要发送命令和控制信号。
这种基于Profibus的控制系统可以实现复杂的工业过程控制和自动化。
CAN总线CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用于汽车行业的现场总线协议，它具有高可靠性和高实时性的特点，被广泛应用于汽车电子系统和航空航天领域。
在汽车电子系统中，CAN总线被用于连接车辆的各种传感器和执行器，并与车辆的ECU（电子控制单元）进行通信。
通过CAN总线的实时数据交换，车辆的各个子系统可以协调工作，实现诸如发动机控制、车身稳定性控制和驾驶辅助系统等功能。
在航空航天领域，CAN总线常被用于飞行控制系统和航空电子设备之间的数据交换。
航空电子设备需要实时高可靠的数据传输，以确保安全和可靠的飞行。
CAN 总线的高实时性和冗余特性使其成为航空电子系统中的理想选择。
ModbusModbus是一种最为常见的串行通信协议，被广泛应用于工业自动化领域。
Modbus支持点对点和主从通信模式，适用于各种环境。
PROFInet与现场总线的集成应用摘要：介绍了新一代现场总线PROFInet的产生及其特点。
重点阐述了PROFInet 与其它现场总线集成技术及其方案，以Profibus为代表，用实例研究ROFINET 与其它现场总线集成。
最后展望了PROFInet与现场总线的集成前景。
关键词：PROFInet;Profibus;现场总线;集成;工业以太网1.引言随着信息技术以及自动化领域的发展日新月异，当今自动化技术的发展日益受到信息技术（IT）以及已确立的标准（如TCP/IP等）的重大影响。
在这种形势影响下，近年摘要：介绍了新一代现场总线PROFInet的产生及其特点。
重点阐述了PROFInet与其它现场总线集成技术及其方案，以Profibus为代表，用实例研究ROFINET与其它现场总线集成。
最后展望了PROFInet与现场总线的集成前景。
关键词：PROFInet; Profibus; 现场总线; 集成; 工业以太网1. 引言随着信息技术以及自动化领域的发展日新月异，当今自动化技术的发展日益受到信息技术（IT）以及已确立的标准（如TCP/IP等）的重大影响。
在这种形势影响下，近年来现场总线技术也不断在飞速发展，并发生着重大的革新。
表现为信息集成技术不仅可以使现场总线得到横向扩展，而且为企业内部自动化系统间的全局通信提供了纵向扩展的解决方案。
在1999 年Profibus 国际组织抓住了这一契机,开始寻求开放的Profibus技术用于企业内生产和企业管理层的解决方案。
最终Profibus 国际组织开发出了一种自动化解决方案——PROFInet, 该方案不仅允许所有总线的供应商互相连接, 而且也能与较高企业层的IT直接通信。
可以说ROFINET 是一项重大的并具有战略性的技术创新，它不仅能为Profibus，而且能为其它现场总线网络系统提供以太网移植服务。
2. PROFInet简介2.1 PROFInet概述PROFInet是Process Field Net的缩写，它是Profibus客户、生产商与系统集成联盟协会推出的在Profibus与以太网间全开放的通信协议，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。
第1章概述1.1过程控制系统的发展经历了哪几代控制系统？答：过程控制系统的发展历程，经历了基地式仪表控制系统、模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统及现场总线控制系统。
1.2阐述DDC控制系统的结构及工作过程。
答：1）DDC控制系统的结构如下：2）工作过程：计算机通过过程输入通道对生产现场的变量作巡回检测，然后根据变量，按照一定的控制规律进行运算，最后将运算结果通过输出通道输出，并作用于执行器，使被控变量符合系统要求的性能指标。
1.3 计算机在DDC控制系统中起什么作用？答：控制器。
1.4 DDC控制系统的输入输出通道各起什么作用？答：过程输入设备包输入通道（AI通道、DI通道），用于向计算机输入生产过程中的模拟信号、开关量信号或数字信号；过程输出设备包括输出通道（AO通道、DO通道），用于将计算机的运算结果输出并作用于控制对象。
1.5 计算机的软件包括哪两大类？各起什么作用？答：1）系统软件和应用软件。
2）系统软件用于对计算机进行资源管理、便于用户使用计算机而配置的各种程序；应用软件用于解决各种实际问题。
1.6什么是集散控制系统?其基本设计思想是什么?答：1）集散控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。
2）其核心思想是集中管理、分散控制。
1.7简述集散控制系统的层次结构及各层次所起的作用。
答：集散控制系统包括过程级、操作级和管理级，各级之间通过网络互相连接。
过程级主要由PLC、智能调节器、现场控制站及其他测控装置组成，是系统控制功能的主要实施部分；操作级包括：操作员站、工程师站和层间网络连接器等，完成系统操作、组态、工艺流程图显示、监视过程对象和控制装置的运行情况，并可通过通信网络向过程级设备发出控制和干预指令；管理级由管理计算机构成，主要是指工厂管理信息系统，其作为DCS更高层次的应用，监视企业各部门的运行情况、完成生产管理和经营管理等功能。
《总线控制与系统集成》课程教学大纲 2015年12月制定 2015年12月第0次修订 制定人：一、课程名称及代码课程名称：总线控制与系统集成课程代码：二、适用教育层次及专业教育层次：高职专科适用专业：三、学分、学时学分数：2 学时数：32四、课程类型课程性质：专业课课程类别：理论+实践课五、先修课程名称及代码电气控制技术、检测技术与应用、组态技术及应用、PLC控制系统的构建与运行六、教学目标课程介绍Profibus、MODBUS、CC-LINK、工业以太网的技术特点、技术规范及应用，使学生了解现场总线这种可构成全分布式控制系统的技术，初步具备使用现场总线完成自动化系统设计与项目集成的能力，为今后学生从事小型自动化系统集成、工业机器人及其关联设备系统集成类工作打下良好基础。
1．知识目标1）了解现场总线的发展和应用概况。
2）熟悉现场总线的主要类型及相关通信协议。
3）初步掌握现场总线在自动化控制系统中的应用。
4）熟悉小型自动化系统的集成方法和集成原则。
2．能力目标1）初步具备应用主流现场总线设计系统的能力；2）初步具备小型自动化系统集成的能力。
七、教学内容及要求单元一现场总线概述1．教学基本要求1）了解自动控制系统的发展。
2）了解现场总线的本质及几种有影响的现场总线技术的特点。
2．教学重点、难点教学重点：DCS系统及FCS系统的特点。
教学难点：无。
3．教学资源PPT演示文稿：现场总线概述.ppt。
单元二 Profibus协议与应用1．教学基本要求1）熟悉Profibus协议的通信基础及帧格式；2）了解Profibus协议的应用；3）了解GSD文件的作用；4）学会Profibus硬件组态和程序编写。
2．教学重点、难点教学重点：GSD文件，通信接口的设置教学难点：通信接口的设置3．教学资源PPT演示文稿：机器人控制技术.ppt。
单元三 MODBUS协议与应用1．课程教学基本要求1）熟悉MODBUS协议的通信基础及帧格式；2）了解MODBUS协议的应用。
PROFINET总线技术在西门子TIA博途软件中的应用王斌;曲杰;张国旭;张明;王宁;朱煜【摘要】PROFINET总线技术是PROFIBUS国际组织创新的基于工业以太网的开放标准,同时也可以采用网关结构来集成Profibus设备到工业以太网上来,降低了产品升级的成本,此技术的出现标志着现场总线技术有了重大革新.本文结合SIMATIC S7-1200 PLC和SINAMICS S120驱动系统,详细阐述了PROFINET总线技术在TIA博途软件中的应用.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2015(050)006【总页数】5页(P79-83)【关键词】PROFINET;TIA博途;S7-1200 PLC;S120驱动系统【作者】王斌;曲杰;张国旭;张明;王宁;朱煜【作者单位】济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250306;济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250306;济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250306;济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250306;济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250306;济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250306【正文语种】中文【中图分类】TP3360 前言PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准，用于实现工业以太网的集成和一体化的自动控制解决方案。
它可以应用在基于工业以太网通信的分散式的现场级设备和需要苛求时间的应用集成，以及基于组件的分布式自动化系统集成中。
PROFINET 是一种基于工业以太网的自动化通信系统，也是一套全面的以太网标准，可以在工业控制领域中使运用以太网所有的需求得到满足。
工业以太网PROFINET标准涵盖了控制器各个层次的通信、其中包括I/O设备的普通自动控制领域和功能更加强大的运动控制领域。
MODBUS现场总线在工程中的应用实例摘要：本文简要介绍了现场总线的概念，详细说明了Modbus 总线协议的基本原理、通讯过程，并通过一个工程实例及其工业应用特点。
关键词：现场总线；Modbus通信协议；智能仪表；组态Abstract: this paper briefly introduces the concept of fieldbus, it explains the basic principle of Modbus bus agreement, communication process, and through a project example and its industrial application characteristics.Keywords: fieldbus; Modbus communication protocol; Intelligent instrument; configuration1现场总线概念现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现，标志着工业控制领域又一个新时代的开始，并将对该领域的发展产生重要影响。
现场总线是应用在生产现场、在微型计算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，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中在过去的10年内，出现了许多的总线产品，较流行的有：MODBUS现场总线，德国Bosch公司设计的CAN网络（Controller Area Network）,美国Echelon公司设计的Lon Works 网络（Local Operation Network），按德国标准生产的Profibus(Profess Field Bus)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Device Net 和Control Net等。
