[电子教案]现场总线与工业以太网技术 (6)
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一、什么是现场总线二、现场总线的技术特点与优点三、现场总线的产生与发展趋势四、以太网与工业控制网络五、工业以太网什么是现场总线 现场总线是应用在生产现场、连接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络现场总线是通信网络位于生产控制现场和网络结构的底层 现场总线是低带宽的控制网络它与上层的Internet、企业内部网Intranet相连构成企业综合自动化的通信网络平台现场总线对控制系统带来的革命 基地式仪表控制系统单元组合式模拟仪表控制系统集中式数字控制系统集散控制系统DCS、PLC基于现场总线的分散控制系统各阶段测控仪表能力指数现场总线开放标准数字DCS电动单元气动、模拟模拟按回路运行按过程运行过程优化管控一体化五十年代1960 1980 1998数字/模拟混合测控能力指数与一般通信技术的区别一般通信技术只是能实现信息的传输现场总线是一种控制系统框架一种全新的控制系统结构,即:现场总线还包括网络上的所有设备能够进行信息互访与互换总线上的设备之间能够进行互操作和系统集成现场总控制系统FCS采用开放式数字通信网络突破传统DCS中的专用通信网络结构网络集成的测量控制系统单个分散的测量控制设备变成网络节点现场总线为纽带构成共同完成任务的网络系统与控制系统实现现场测量控制设备之间的信息共享返回本章首页2.1 FCS的结构特点Multi-Controllers AOPIDAIPIDAOAI DCS FCS2.2 现场总线系统的技术特点 全数字通信多分支结构系统的开放性互可操作性和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高度适应性全数字通信抗干扰能力和鲁棒性都比较高,传输精度也得到显著提高信号的检错、纠错机制得以实现可进行多参数传输,消除了模拟信号的传输瓶颈 现场设备的测量、控制信息以及其他非控制信息如设备类型、型号、厂商信息、量程、设备运行状态等都可以通过一对导线传输到现场总线网络上的任何智能设备,如中央控制器等。
《现场总线与工业以太网》实验报告
一、实验目的
1.了解现场总线和工业以太网的基本概念和特点;
2.掌握现场总线和工业以太网的通信协议和通信方式;
3.掌握现场总线和工业以太网的应用场景和优缺点。
二、实验设备
1.现场总线控制器;
2.现场总线设备;
3.工业以太网交换机;
4.工业以太网设备。
三、实验步骤
1.现场总线实验
(1)将现场总线控制器和现场总线设备连接起来;
(2)配置现场总线控制器的通信参数;
(3)测试现场总线设备的通信功能。
2.工业以太网实验
(1)将工业以太网交换机和工业以太网设备连接起来;
(2)配置工业以太网交换机的通信参数;
(3)测试工业以太网设备的通信功能。
四、实验结果
1.现场总线实验结果
(1)现场总线控制器和现场总线设备可以正常通信;
(2)现场总线通信速度较慢,但可靠性较高;
(3)现场总线适用于需要高可靠性和实时性的场合。
2.工业以太网实验结果
(1)工业以太网交换机和工业以太网设备可以正常通信;
(2)工业以太网通信速度较快,但可靠性较低;
(3)工业以太网适用于需要高速传输和大容量数据处理的场合。
五、实验分析
现场总线和工业以太网是两种广泛应用于工业自动化领域的通信技术。
现场总线通信速度较慢,但可靠性较高,适用于需要高可靠性和实时性的场合;而工业以太网通信速度较快,但可靠性较低,适用于需要高速传输和大容量数据处理的场合。
因此,在实际应用中,应根据不同的需求选择合适的通信技术。
什么是现场总线和工业以太网?有什么区别?工业以太网也是工业通信网络!摘要: 随着智能制造工业4.0”战略方针的开展,通信技术、计算机技术、IT 技术的发展已经逐渐的渗入到工控领域,其中最主要的表现就是工业以太网技术和工业现场总线技术,为自动化技术带来很有力的推动。
那幺下面我就来给...随着智能制造”工业4.0”战略方针的开展,通信技术、计算机技术、IT 技术的发展已经逐渐的渗入到工控领域,其中最主要的表现就是工业以太网技术和工业现场总线技术,为自动化技术带来很有力的推动。
那幺下面我就来给大家介绍一下现场总线和工业以太网技术!现场总线现场总线是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络,它是应用在生产现场,连接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、分支结构的通信网络。
1、现场总线测量系统现场总线的测量系统主要特点是多变量高性能的测量,使测量仪表具有计算能力等更多的功能,由于是采用数字信号,具有准确性高、分辨率高、抗干扰、抗畸变能力强,同时还具有仪表设备的状态信息,还可以对处理过程进行调整。
2、设备管理系统可以提供设备自身及过程的管理信息、诊断信息、设备运行状态信息(包括智能仪表)、厂商提供的设备制造信息等。
现场总线原理图3、现场总线控制系统现场总线控制系统是整个系统重要组成部分,控制系统的软件有仿真软件、组态软件、设备软件、维护软件和监控软件等。
首先要选择开发组态软件,控制操作人机接口软件MMI,这些通过组态软件,完成功能块之间的连接,在选定功能块的参数,进行网络组态。
4、数据库数据库是有组织的,动态的存储大量有关数据与应用程序,从而实现数据的交叉访问和数据共享,有很高的独立性。
工业设备在运行的过程当中参数连续发生变化,数据量也很大,控制与操作的实时性要求很高,所以就形成了一个可以互访操作的分布关系及实时性的数据系统。
现场总线服务模块5、总线系统计算机服务模块以客户机/服务器模式是当前比较流行的网络计算机模式。
现场总线与工业以太网总线知识概述1. 简介现场总线和工业以太网总线是现代工业自动化中常用的通信协议,用于实现工业设备之间的数据交换和联网。
本文将对现场总线和工业以太网总线的基本概念、特点、应用、优缺点等进行概述。
2. 现场总线概述2.1 定义现场总线是一种用于工业现场设备之间数据交换和通信的网络协议,它通过将控制和信号传输集成到一根通信线上,实现设备的多对多通信。
2.2 特点•高可靠性:现场总线具有高抗干扰性和冗余技术,能够保证数据的可靠传输。
•简化布线:现场总线使用单根通信线连接多个设备,减少布线工作量。
•实时性强:现场总线能够实现实时数据交换和控制,满足工业自动化的要求。
•易于扩展:现场总线支持设备的插拔,方便系统的扩展和维护。
2.3 应用现场总线广泛应用于工业自动化领域,用于实现工业控制系统中各个设备之间的通信和数据交换。
常见的现场总线协议有Profibus、DeviceNet、Modbus等。
3. 工业以太网总线概述3.1 定义工业以太网总线是基于以太网技术的通信协议,用于实现工业现场设备之间的高速数据交换和通信。
3.2 特点•高带宽:工业以太网总线支持高速数据传输,满足对数据通信速度要求较高的应用场景。
•灵活可靠:工业以太网总线支持灵活的拓扑结构和冗余技术,能够满足复杂工业环境中的通信需求。
•开放性强:工业以太网总线基于标准以太网协议,具备良好的兼容性和互操作性。
•易于集成:工业以太网总线可以与现有的以太网设备和IT系统进行无缝集成。
3.3 应用工业以太网总线在工业自动化领域得到广泛应用,特别是在大规模工业控制系统中。
常见的工业以太网总线协议有Ethernet/IP、Profinet、EtherCAT等。
4. 现场总线与工业以太网总线的比较4.1 网络结构现场总线采用集线器或总线控制器连接多个设备,形成总线型拓扑结构;而工业以太网总线通常采用交换机连接设备,形成星型或树型拓扑结构。
4.2 通信速度工业以太网总线的通信速度较快,可达到千兆位级别,适用于对通信速度要求较高的场景;而现场总线的通信速度较慢,一般在10M或100M的范围内。