总线控制的优势
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现场总线期末试题及答案这是一个针对现场总线(Fieldbus)概念和应用的期末试题及答案。
现场总线是一种工业自动化网络协议,用于连接工业设备和系统,实现数据传输和控制。
以下是试题及相应答案:试题一:1. 现场总线的主要优势是什么?答:现场总线的主要优势包括:- 减少布线复杂性和成本:使用现场总线可以减少传感器、执行器和控制器之间的布线长度和数量,降低了成本和维护难度。
- 提高灵活性和可扩展性:现场总线允许设备的添加、移除和重配置,使得工业系统更具灵活性和可扩展性。
- 实时通信和快速响应:现场总线提供了实时通信和快速响应的能力,对于工业控制和监测非常重要。
- 更好的诊断和故障排查:现场总线允许对设备进行诊断和故障排查,提高了设备运行的可靠性和可维护性。
- 数据集成和共享:通过现场总线,不同设备和系统之间可以实现数据集成和共享,促进了信息流的畅通。
2. 现场总线的通信速率取决于哪些因素?答:现场总线的通信速率取决于以下因素:- 网络拓扑结构:网络拓扑结构的不同将影响总线上设备的通信速率。
最常用的拓扑结构是总线型、星型和树型结构。
- 网络长度和延迟:总线长度的增加会导致信号传输的延迟增加,从而影响通信速率。
- 通信介质和物理层规范:不同的通信介质和物理层规范支持的最大数据传输速率也不同。
- 网络负载和设备数量:网络负载指的是同时传输的数据量,增加网络负载和设备数量会降低通信速率。
3. 现场总线的种类有哪些?请简要介绍一种现场总线协议。
答:现场总线的种类包括Profibus、Modbus、CANopen、DeviceNet 等。
以Profibus为例进行简要介绍:Profibus(Process Field Bus)是一种用于工业自动化领域的通信总线协议。
它支持数据传输和控制任务,在过程控制和工厂自动化中得到广泛应用。
Profibus具有高速传输、可靠性好、扩展性和灵活性强等特点。
它分为DP(Decentralized Periphery)和PA(Process Automation)两种类型,分别适用于不同的应用场景。
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。
现场总线技术心得
现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信协议,它将各种设备和传感器通过一根通信线路连接起来,实现数据的传输和控制。
在我参与的项目中,我们成功地应用了现场总线技术,取得了一些宝贵的经验和心得。
首先,现场总线技术的优势在于它能够减少布线工作和成本。
传统的布线方式需要将每个设备都连接到中央控制器上,而现场总线技术则只需要将所有设备串联在一条通信线上。
这样不仅减少了布线的工作量,还节省了布线材料和人力成本。
其次,现场总线技术具有高度的灵活性和可扩展性。
通过现场总线技术,我们可以很方便地增加或减少连接的设备,而不需要对整个系统进行大规模的改动。
这对于工业自动化领域来说非常重要,因为常常会有新的设备或传感器的加入,或者一些老旧设备的更换。
此外,现场总线技术还具有良好的实时性和稳定性。
我们使用的现场总线协议能够保证数据的及时传输和可靠性,这对于工业自动化系统的运行非常关键。
通过现场总线技术,我们能够快速地获取各个设备的实时数据,并做出相应的控制和决策。
然而,现场总线技术也面临一些挑战和限制。
首先,现场总线技术的通信速率相对较低,不能满足一些高速数据传输的需求。
其次,现场总线技术的系统结构复杂,对于系统的维护和故障排除需要一定的专业知识和经验。
总之,现场总线技术是一种非常有价值的工业自动化通信协议,它能够简化布线工作、提高系统灵活性和稳定性。
在实际应用中,我们应该充分了解现场总线技术的原理和特点,并结合具体的项目需求进行合理的设计和部署。
现场总线控制系统(FCS)发展前景展望现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)是工业自动化领域中的一种重要技术,其发展前景广阔,正日益受到人们的关注。
以下是对FCS发展前景的展望。
一、背景介绍现场总线控制系统是一种用于工业过程控制的开放型、全数字化网络通信系统。
它将位于现场的各种自动化设备、仪器仪表、传感器等通过一根总线连接起来,实现设备间的信息交互和数据共享。
它具有现场设备分散、信息传输速度快、可扩展性强、可靠性高等优点,因此在石油、化工、电力、制药等许多行业得到了广泛应用。
二、概览随着科学技术的不断进步和工业自动化需求的不断增长,FCS在功能和性能上也不断得到提升。
未来的FCS将朝着更加高效、可靠、安全和智能化的方向发展。
同时,随着工业互联网的普及和发展,FCS将更好地与云计算、大数据、人工智能等先进技术进行融合,实现更加精准、高效、智能的工业过程控制。
三、价值分析FCS的价值不仅在于其技术优势,更在于其能够带来的经济效益和社会效益。
首先,FCS能够提高工业过程控制的精度和效率,减少能源浪费,降低生产成本。
其次,FCS能够提高产品质量和生产效率,增强企业的竞争力。
此外,FCS还能减少人员劳动强度,提高生产安全性和可靠性,改善企业的工作环境。
四、发展趋势1.技术创新未来,FCS将继续在技术创新方面进行探索和实践。
例如,采用更加先进的信号处理技术、通信协议和网络安全技术等,提高FCS的性能和可靠性;同时,探索适应不同工业过程的FCS解决方案,满足个性化的需求。
2.与工业互联网的融合工业互联网的普及和发展为FCS提供了更广阔的发展空间。
未来,FCS将更好地与工业互联网融合,实现各种数据的无缝集成和共享,优化生产流程,提高生产效率和质量。
同时,借助工业互联网平台,FCS可以实现远程监控和维护,提高系统的安全性和可靠性。
3.人工智能的应用人工智能技术的不断进步为FCS带来了新的发展机遇。
现场总线实验报告现场总线实验报告引言:现场总线(Fieldbus)是一种用于工业自动化领域的通信协议,它将传感器、执行器和控制器等设备连接在同一条总线上,实现设备之间的数据交换和控制指令传输。
本实验旨在通过对现场总线的实际应用进行研究和探索,了解其原理和优势。
一、现场总线的基本原理现场总线是一种基于串行通信的网络协议,它使用单根通信线路连接各个设备,通过总线控制器实现数据的传输和设备的控制。
其基本原理是将各个设备连接在同一条总线上,通过总线控制器进行数据的传输和设备的控制,实现实时监测和控制。
二、现场总线的应用领域现场总线广泛应用于工业自动化领域,包括制造业、能源、交通等行业。
它可以实现设备之间的实时通信和数据交换,提高生产效率和质量。
例如,在制造业中,现场总线可以用于机器人控制、生产线监测和设备故障诊断等方面,实现自动化生产和智能制造。
三、现场总线的优势与传统的点对点通信方式相比,现场总线具有以下优势:1. 灵活性:现场总线可以连接多个设备,方便设备的添加和移除,减少了布线和维护的成本。
2. 实时性:现场总线能够实现设备之间的实时通信和数据交换,提高了生产过程的响应速度和准确性。
3. 可靠性:现场总线采用冗余设计和错误检测机制,能够保证数据的可靠传输和设备的可靠运行。
4. 扩展性:现场总线支持多种通信协议和设备接口,可以满足不同设备的需求,便于系统的扩展和升级。
四、实验过程和结果本次实验选取了一台工业机器人和几个传感器作为实验对象,通过现场总线连接它们,并利用总线控制器进行数据的传输和设备的控制。
实验过程中,我们使用了现场总线配置工具对设备进行初始化和参数设置,然后通过编程控制总线控制器发送指令和接收数据。
实验结果显示,通过现场总线,我们能够实时监测机器人的运动状态和传感器的数据,并能够远程控制机器人的动作。
同时,现场总线还能够实现故障诊断和报警功能,及时发现并处理设备故障,保证生产过程的稳定性和安全性。
简述现场总线控制系统的优点作者:魏万芳来源:《科学与信息化》2020年第06期摘要本文介绍现场总线在工业自动控制中的广泛应用,并阐述了现场总线的定义、产生因素、类型、优点,以及现场总线给工业自动化控制带来的变革。
关键词现场总线;控制系统;拓扑结构1 节省硬件数量与投资由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设备能直接执行多种传感、控制、报警和计算功能,因而可减少变送器的数量,不再需要单独的控制器、计算单元等,也不再需要DCS 系统的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线,还可以用工控PC机作为操作站,从而节省了一大笔硬件投资,由于控制设备的减少,还可减少控制室的占地面积。
2 节省安装费用现场总线系统的接线十分简单,由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备,因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少,连线设计与接头校对的工作量也大大减少。
当需要增加现场控制设备时,无须增设新的电缆,可就近连接在原有的电缆上,既节省了投资,也减少了设计、安装的工作量。
据有关典型试验工程的测算资料,可节约安装费用60%以上。
3 节省维护开销由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力,并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室,用户可以查询所有设备的运行,诊断维护信息,以便早期分析故障原因并快速排除[1]。
缩短了维护停工时间,同时由于系统结构简化,连线简单而减少了维护工作量。
4 系统集成主动权用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。
避免因选择了某一品牌的产品被“框死”了设备的选择范围,不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展,使系统集成过程中的主动权完全掌握在用户手中。
5 准确性与可靠性由于现场总线设备的智能化、数字化,与模拟信号相比,它从根本上提高了测量与控制的准确度,减少了传送误差。
同时,由于系统的結构简化,设备与连线减少,现场仪表内部功能加强:减少了信号的往返传输,提高了系统的工作可靠性。
CAN总线介绍CAN(Controller Area Network)总线是一种广泛应用于汽车、工业控制等领域的数据通信协议。
CAN总线具有高可靠性、高实时性和高带宽等特点,被广泛应用于车辆电子控制系统、航空航天、机械设备等领域。
CAN总线最早由德国Bosch公司在上世纪80年代开发,用于车辆的电子控制。
由于CAN总线在汽车电子领域的成功应用,其优势同样得到了其他领域的认可,逐渐被应用于其他工业领域。
CAN总线采用串行通信方式,可以连接多个节点,实现节点间的数据交换和通信。
1.高可靠性:CAN总线采用差分信号传输,具有较强的抗干扰能力。
在电磁干扰、噪声和抗电气干扰等环境下,CAN总线能够保持正常的数据传输,确保数据的可靠性。
2.高实时性:CAN总线具有优异的实时性能,数据传输的延迟时间很短,一般在毫秒级别。
这使得CAN总线能够满足实时应用的需求,例如车辆的实时控制系统、工业自动化过程控制等。
3. 高带宽:CAN总线的传输速率可达到1Mbps,远远超过了一般串行数据通信协议的速率。
这使得CAN总线能够传输大量的数据,满足复杂系统的通信需求。
4.易于扩展:CAN总线的节点数可以达到数百个,能够方便地扩展系统。
不同的节点可以通过CAN总线进行数据交换,实现节点之间的通信和协作。
这使得CAN总线非常适合于复杂的系统中使用,例如车辆电子控制系统中的各个控制单元。
CAN总线的应用非常广泛,特别是在汽车电子领域。
在汽车中,CAN 总线用于车辆的电子控制系统,如发动机管理系统、制动系统、安全系统等,实现不同控制单元之间的数据传输和通信。
CAN总线可以使得不同控制单元之间实时交换数据,协调各个功能模块的工作,提高整个车辆系统的性能和安全性。
除了汽车电子领域,CAN总线还应用于其他工业控制领域。
例如,CAN总线可以用于机械设备的控制系统,实现各个执行机构之间的协调与控制。
此外,CAN总线还可以用于工业自动化系统,实现各个传感器和执行器之间的数据交换和控制。
比例阀总线控制方法一、介绍比例阀总线控制方法是一种广泛应用于工业自动化领域的控制技术。
通过使用总线网络来实现对比例阀的精准控制,可以提高生产过程的效率和灵活性,并且减少了传统控制方法中的布线和设备成本。
二、总线控制的原理比例阀总线控制方法基于总线通信技术,通过将多个比例阀连接到一个总线网络上,实现集中控制和监控。
总线控制系统通常由以下几个主要组成部分构成:1. 比例阀比例阀是调节流体流量的设备,通过改变阀门的开度来控制流体的流量。
在总线控制系统中,每个比例阀都需要有一个与之对应的控制器,用于接收总线发送的指令并执行相应的动作。
2. 总线网络总线网络是比例阀控制系统中的核心组成部分,它负责实现比例阀之间的通信。
常用的总线网络包括CAN总线、Profibus、以太网等。
总线网络可以实现比例阀之间的数据交换和控制指令传递,从而实现对比例阀的集中控制和监控。
3. 控制器控制器是比例阀总线控制系统中的主要设备,它负责控制比例阀的动作。
控制器通常由一个嵌入式计算机和与之配套的驱动芯片组成。
嵌入式计算机用于接收和处理总线发送的指令,并向驱动芯片发送控制信号,驱动芯片则负责实现对比例阀的控制。
三、比例阀总线控制的优势比例阀总线控制方法相比传统的控制方法具有以下几个明显的优势:1. 灵活性比例阀总线控制方法可以根据实际需求灵活地调整和配置比例阀的控制参数。
通过总线网络,可以方便地改变比例阀的控制方式、动作速度和控制精度,从而适应不同的工作条件和控制要求。
2. 高效性比例阀总线控制方法可以实现对多个比例阀的集中控制和监控。
通过总线网络,可以同时向多个比例阀发送控制指令,从而提高生产过程的效率和响应速度。
3. 节省成本比例阀总线控制方法可以减少传统控制方法中的布线和设备成本。
传统控制方法通常需要独立布线和控制器,而比例阀总线控制方法只需要一个总线网络和一个控制器,大大降低了设备和维护成本。
4. 可靠性比例阀总线控制方法采用数字通信,可以有效地避免传统控制中的信号传输干扰和噪声问题。
can总线的国际标准CAN总线是一种常见的网络传输协议,它广泛应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域。
作为一种国际标准,CAN总线的特点和应用需要我们深入了解和掌握。
一、CAN总线的概述CAN(Controller Area Network)总线是由德国Bosch公司在上世纪80年代初开发的一种串行通信协议。
它采用异步时分多路访问(CSMA/CD)的方式,实现了多节点之间的数据传输,且具备较高的抗干扰能力。
二、CAN总线的特点1. 可靠性:CAN总线采用差分信号传输,可以抵抗电磁干扰,并可自动检测和纠正错误。
2. 高效性:CAN总线支持多节点并行通信,具备高带宽和快速传输的特点,适用于实时性要求较高的应用场景。
3. 灵活性:CAN总线可以扩展节点数量,支持热插拔,并且能够灵活配置节点的通信速率和优先级。
4. 成本低:CAN总线的硬件成本低,使用简便,安装方便,维护成本较低。
三、CAN总线的应用1. 汽车电子系统:CAN总线广泛应用于汽车电子系统中,例如车载娱乐系统、车身控制系统、发动机控制系统等。
它可以实现各个部件之间的数据交换和控制,大大提高了汽车电子系统的可靠性和智能化程度。
2. 工业控制系统:CAN总线在工业自动化领域有着广泛的应用。
它可以实现各个设备之间的数据传输和设备的控制,提高了生产效率和生产线的稳定性。
3. 航空航天领域:CAN总线通过数据传输和控制,实现了航空航天设备的精准控制和监测,确保了飞行安全和可靠性。
4. 其他领域:CAN总线还广泛应用于机器人技术、医疗设备、电力系统等领域,为各个行业的智能化和自动化提供了支持。
四、CAN总线的国际标准CAN总线协议目前有两个国际标准,分别是CAN 2.0A和CAN 2.0B。
CAN 2.0A适用于传输标准帧,每个数据帧包含11位标识符。
CAN 2.0B在CAN 2.0A的基础上增加了传输扩展帧,每个数据帧包含29位标识符。
CAN总线的国际标准化确保了不同厂家的设备之间的兼容性和互通性。
most总线工作原理MOST(Mega Driver/Serial Overhead Transfer)是一种实时控制总线,主要用于汽车和工业应用中的数据传输。
它基于Mega Driver驱动器、信号调节和处理技术,实现了高精度、高可靠性和高效率的数据传输。
在本篇文章中,我们将深入探讨MOST总线的特点和优势,分析其工作原理,并了解其在具体应用场景中的作用。
一、MOST总线的特点和优势MOST总线是一种高速、实时控制的数据传输总线,具有以下特点和优势:1. 高速度:MOST总线支持高速数据传输,能够满足汽车和工业应用的高带宽需求。
2. 高精度:由于采用了信号调节和处理技术,MOST总线能够实现高精度的数据传输,确保数据的准确性和可靠性。
3. 高可靠性:MOST总线具有故障自适应和故障恢复功能,能够在出现故障时自动切换到备用路径,保证系统的稳定运行。
4. 灵活性和扩展性:MOST总线支持多种设备和协议的集成,具有良好的灵活性和扩展性。
MOST总线的工作原理主要包括以下几个方面:1. MOST驱动器:MOST总线上的每个节点都配备了一个Mega Driver驱动器,用于接收和发送数据。
驱动器负责信号的调节和处理,确保数据的准确传输。
2. 信号处理:MOST驱动器对接收到的信号进行放大、滤波等处理,确保信号的质量和稳定性。
同时,驱动器对发送的信号进行调制和解调,以满足MOST总线的传输要求。
3. 协议传输:MOST总线采用串行开销传输协议(SOCP)进行数据传输。
在该协议下,数据以字节为单位进行传输,通过不同的编码方式来实现数据的发送和接收。
4. 实时控制:MOST总线支持实时控制功能,能够实现数据的实时采集、处理和控制。
这使得MOST总线在汽车和工业应用中具有广泛的应用前景。
三、应用场景基于MOST总线的特点和优势,它在以下应用场景中发挥着重要作用:1. 汽车电子控制:MOST总线在汽车电子控制系统中被广泛使用,如发动机控制、刹车系统、导航系统等。
现场总线在列车控制网络中的应用与发展现场总线技术作为信息传输和通信的一种重要方式,在各个领域得到了广泛的应用。
在列车控制网络领域,现场总线技术同样发挥了重要的作用。
本文将探讨现场总线在列车控制网络中的应用与发展,并分析其带来的优势和挑战。
1. 现场总线技术概述现场总线技术是指通过一根通信线缆将各个传感器、执行器等设备与控制器连接在一起,实现数据的传输和通信。
它采用了分布式控制的思想,将系统的控制节点分布在各个设备上,从而实现了系统的高度灵活性和可靠性。
2. 现场总线在列车控制网络中的应用2.1 列车传感器网络现场总线技术可以连接列车上各种传感器,如温度传感器、压力传感器和速度传感器等。
通过实时采集和传输传感器数据,可以监控列车的各项参数,并及时进行故障诊断和维护。
这对于提高列车的安全性和可靠性具有重要意义。
2.2 列车执行器网络现场总线技术可以连接列车上的执行器,如驱动器和制动器等。
通过实时传输控制指令,可以实现对列车的精确控制和调节。
例如,在紧急情况下,可通过现场总线迅速刹车,确保列车安全停车。
2.3 列车通信网络现场总线技术可以用作列车内部的通信网络,实现各个设备之间的数据交换和共享。
通过现场总线技术,不仅可以实现列车的自动控制,还可以支持乘客信息系统、视频监控系统等功能的实现。
3. 现场总线在列车控制网络中的发展趋势3.1 高速传输随着列车控制网络对数据传输速度的要求越来越高,现场总线技术也在努力提高其传输速度。
例如,采用更高的通信频率和更快的数据传输协议,以满足对实时性的要求。
3.2 大容量支持随着列车控制网络中设备数量的增加,对现场总线技术的容量支持提出了更高的要求。
因此,现场总线技术需要能够支持更大的节点数量和更大的数据传输量。
3.3 高可靠性列车控制网络中对数据的传输可靠性要求非常高。
因此,现场总线技术需要提供更好的纠错和冗余机制,以保证数据的可靠传输和处理。
4. 现场总线应用的优势和挑战4.1 优势现场总线技术可以实现列车控制网络的高度集成和自动化。
CAN总线发展简史及六大优势随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展,消费类电子产品、嵌入式主板、汽车和工业应用等也发展迅速,从而对高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,它为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
在嵌入式硬件系统传输领域内,长期以来使用的通信标准,尽管被广泛使用,但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。
CAN总线就是为适应这种需要而发展起来的。
CAN是Controller Area Network的缩写,即“局域网控制器”的意思,可以归属于工业现场总线的范畴,通常称为CAN BUS,即CAN总线,是目前国际上应用最为广泛的开放式现场总线之一。
CAN总线最早用在汽车电子领域,世界上一些著名的汽车制造厂商都采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
CAN总线规范从CAN1.2规范发展为兼容CAN1.2规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式,CAN2.0B为扩展格式),目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。
♦CAN总线发展简史1986年,Bosch在SAE(汽车工程人员协会)大会上提出CAN总线概念;1987年,Intel推出第一片CAN控制芯片82526,随后Philips半导体也推出82C200;1993年,CAN的国际标准ISO11898/ISO11519公布。
ISO11898为高速应用,ISO11519为低速应用;1994年开始有了国际CAN学术年会ICC。
同年,美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了SAEJ1939标准,用于卡车和巴士控制和通信网络。
♦CAN总线六大特点1)CAN控制器工作于多主站方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据。
而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。
采用总线控制的优点
图尔克(天津)传感器有限公司总线系统部
工业现场总线控制方式是八十年代后期推出的一种新的控制方式,由于它与传统离散控制方式相比较控制性能优越,使用简单方便,可靠性更高,因此在控制领域得到迅速推广和应用。
与传统离散控制方式相比较,总线控制方式的优势非常明显:
1.节省硬件数量和安装费用
现场总线系统的接线十分简单,一对双绞线或一条电缆上可接多个设备,因此电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大较少,连线设计与接头校对的工作量也大大减少。
当需要增加现场控制设备时,无需增设新的电缆,可就近连接在原有的电缆上,既节省了投资,也减少了设计、安装的工作量。
据有关典型试验工程的测算资料表明,可节省安装费用60%以上。
2.设备维护开销减少
由于现场控制设备具有自诊断与故障处理的能力,并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室,用户可以查询所有设备的运行,诊断维护信息,以便分析故障原因并快速排除,缩短了维护停工时间,同时由于系统结构简化,连线简单而减少了维护工作量。
3.用户具有高度的系统集成主动权
工业现场总线是一种开放式的总线系统,用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。
避免因选择了某一品牌的产品而被”框死”了使用设备的选择范围,也不会为系统集成中不兼容的协议,接口而一筹莫展。
使系统集成过程中的主动权牢牢掌握在用户手中。
4.提高了系统的准确性和可靠性。
由于现场总线设备的智能化、数字化、与传统离散控制系统相比,从根本上提高了测量与控制的精确度,减少了传输误差。
同时,由于系统的结构简化,设备与连线减少,提高了系统的工作可靠性。
5.抗干扰能力更强
由于总线控制方式采用的是数字串行通讯方式,电缆采用的是屏蔽双绞线,它抗干扰能力比传统离散控制方式具有更强的抗干扰能力。
采用总线控制方式系统,其性能大幅提高,使控制系统的档次跨越了一个台阶,同时使用更加简单,主要体现在以下一些方面:
∙自动诊断,显示故障位置。
诊断包括总线节点的通讯故障,电源故障,以及现场装置和连接件的短路,断路故障,从而使设备维修人员可以通过故障指示灯迅速发现系统的各种故障位置和状态。
∙系统调试更加灵活方便。
可根据需要,将系统分为几个部分分别进行调试。
在进行复杂故障的排除中也可以采用同样的方法。
这在采用现场总线技术以前是做不到的。
∙系统的改造和扩大简单。
实施时只需要将总线电缆继续延伸,加入相应的节点就可以。
同时总线控制系统可重复利用。
∙主控制器可通过总线获取更多的现场设备信息,更好的满足控制系统信息集成的要求,为实现设备网络化管理提供现场级的基础网络。
∙许多总线节点具有IP67的防护等级,具有防水、防尘、抗震动的特性,可以直接安装于工业设备上,大量减少了现场接线盒,使系统美观而实用。
∙对于自行小车和升降机等移动装置,现场总线的应用具有独特的优势,可以大量减少导轨中电缆的数量,使系统便于使用和维护。
. 几种主要现场总线协议
∙ 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参考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-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。
∙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。
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、接插件、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,可以更灵活的应用于控制系统中。
∙Foundation Fieldbus,高级过程控制现场总线
Foundation Fieldbus 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。
Foundation Feildbus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,每段最大通讯距离为1900米。
∙sensoplex 2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。
∙AS-i总线,最简单的总线
∙Interbus_S总线,简单网络
∙Seriplex
∙Smart Distributed System总线,CANbus的变形
现场总线技术自推广以来,已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域。
在我国,现场总线的技术推广有了三、四年的时间,已经或正在应用于冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。
应用的总线协议主要包括PROFIBUS、DeviceNet、Foundation Fieldbus、 Interbus_S等。
图尔克------专业化工业现场总线产品公司
图尔克作为世界上著名的生产工业现场总线产品的专业化公司,其产品具有显著的特点:
∙支持多种现场总线协议
各种现场总线协议都具有各自的特点和优势,比如速度的快慢、传输距离的远近、系统成本的高低等。
图尔克的工业现场总线产品支持多种开放式现场总线协议 :Profibus-DP、Profibus-PA、DeviceNet、AS- I、Interbus-S、Smart Ditributed System、Seriplex、FoundationFieldbus、Sensoplex2等。
可以针对用户的具体应用需要,提供最佳的解决方案,使用户并不局限于单一的总线技术。
∙提供多个系列,多个档次的产品
各种具体应用的要求各不相同,比如诊断功能的强弱、防护等级的高低、电磁干扰的强弱、投资的规模等。
图尔克产品具有多个系列、多个档次,可以提供满足具体应用需要的最佳性能价格比的产品。
图尔克的现场总线产品在中国推广近三年以来已得到广泛应用,以下是图尔克工现场总线产品在中国的部分应用实例:
上海通用汽车别克轿车生产线、一汽大众AUDI C5V6生产线、张家港牡丹汽车厂、一汽轿车厂红旗轿车生产线、青岛颐中汽车公司、沈阳金杯客车、重庆长安、江苏南亚自动车、哈尔滨东安发动机发动机装配线、一汽大众BORO A4生产线、无锡威孚汽车厂油泵油嘴生产线、天津铁厂、上海鼓风厂、澳柯玛空调自动化立体库、东风汽车铸造一厂铸型车间、东风轻型卡车厂、博西威厨具电器公司洗衣机生产线。
天津无缝钢管公司、远大中央空调等。
同时,图尔克覆盖全国的总线产品直销体系,和由专业人员组成的总线系统部,直接面对客户,可以为客户提供最优的价格,并可以针对不同的行业,提供系统的设计、安装、调试等全方位的技术服务。