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现场总线技术期中考试复习要点

现场总线技术期中考试复习要点
现场总线技术期中考试复习要点

现场总线技术期中考试复习要点

一、现场总线技术基本概念部分

什么是现场总线、常用现场总线的名称、工业控制系统发展过程中典型的控制系统及结构特点、现场总线的技术特点与结构特点、企业管理层与现场总线控制系统的关系与网络体系结构。相关作业的内容。

1.什么是现场总线:现场总线是应用在生产现场、在微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。

2.常用现场总线的名称:基金会现场总线(FF),Lonworks,profibus,can,hart。

3.工业控制系统发展过程中典型的控制系统及结构特点:

●基地式气动仪表控制系统:各测控点形成自封闭状态,无法与外界沟通信息,

操作人员只能通过生产现场的巡视,了解生产的过程。

●集中式数字控制系统:用一台计算机取代控制室的几乎所有的仪表盘,可靠

性还较差,一旦计算机出现某种故障,就会造成所有控制回路瘫痪、生产停

产的严重局面。

●DCS分布式控制系统:集中与分散相结合,不同厂家的设备不能互连在一起,

难以实现互换与互操作,组成更大范围信息共享的网络系统存在很多困难。

●新型现场总线控制系统:遵守同一协议规范,新型全分布式结构,把控制功

能彻底下放到现场,依靠现场智能设备本身便可实现基本控制功能。

4.现场总线的技术特点与结构特点:

●结构特点:

1.分散控制,全分布。

2.相互数字通信

●技术特点:

1.系统的开放性(统一协议)

2.互可操作性与互用性

3.现场设备的智能化与功能自治性

4.系统结构的高度分散性

5.对现场环境的适应性

?企业管理层与现场总线控制系统的关系:以现场总线为基础的企业信息系统,企

业网络中的信息是多层次的,要把多层次的信息互联成网络,实现信息的沟通汇

集与数据分享,则需要结合现场总线控制系统。

?企业管理层与现场总线控制系统的网络体系结构:

二、MODBUS协议与应用部分

功能码1~6的定义、根据产品说明书写出MODBUS报文、对给出的主站或从站报文

分析其中的意义。相关作业的内容。

三、CAN总线概念部分

CAN总线的应用领域、RS232、RS485与CAN总线的区别、CAN总线有哪些帧、数据帧与远程帧的组成与区别。CAN总线仲裁的特点、数据帧中各场的作用、位填充与作用、

CAN标准报文的构成及各部分的作用。相关作业内容。

1.其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向过程工业、机械工业、纺织机械、农用

机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。

2.CAN总线的帧:数据帧,请求帧,出错帧,超载帧。数据帧由7个不同的位场组成,

即帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。数据场长度可为

0。远程帧则包括帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。

●帧起始由一个显位构成

●仲裁场由标识符和远程发送请求位(RTR)组成。

●控制场包括数据长度码和两个保留位,这两个保留位必须发送显性位,但接收器

认可显位与隐位的全部组合。数据长度码DLC指出数据场的字节数目。数据长度

码为4位,在控制场中被发送。

●数据场由数据帧中被发送的数据组成,它可包括0~8个字节,每个字节8位。首

先发送的是最高有效位。

●CRC场包括CRC序列,后随CRC界定符。CRC界定符,它只包括一个隐位。

●应答场(ACK)为两位,包括应答间隙和应答界定符。在应答场中,发送器送出两个

隐位。一个正确地接收到有效报文的接收器,在应答间隙,将此信息通过发送一

个显位报告给发送器。所有接收到匹配CRC序列的站,通过在应答间隙内把显位

写入发送器的隐位来报告,应答界定符是应答场的第二位,并且必须是隐位

●帧结束:每个数据帧和远程帧均由7个隐位组成的标志序列界定。

数据帧与远程帧的区别:远程帧比数据帧少一个数据场,远程帧的RTR为1即隐位。

远程帧的DLC是独立的,对应于数据帧的DLC

3.仲裁场的特点:当总线开放时,任何单元均可开始发送报文,若同时有两个或更多的

单元开始发送,总线访问冲突运用逐位仲裁规则,借助标识符ID解决。这种仲裁规则可以使信息和时间均无损失。若具有相同标识符的一个数据帧和一个远程帧同时发送,数据帧优先于远程帧。

仲裁期间,每一个发送器都对发送位电平与总线上检测到的电平进行比较,若相同则该单元可继续发送。当发送一个“隐性”电平(recessive level),而在总线上检测为“显性”电平(dominant level)时,该单元退出仲裁,并不再传送后续位。

4.位填充的作用:当发送器在发送的位流中检测到5位连续的相同数值时,将自动地在

实际发送的位流中插入一个补码位。(连续六个相同的表示出错)。

CAN协议的位填充机制除实现仲裁场、控制场、数据场和CRC序列的数据的透明性外,还增加了从“隐性位”到“显性位”跳变的机会,也就是增多重同步的数量,提高同步质量。

5.标准报文构成及作用:头两个字节为信息部分,其前十一位为标识符,标识符中的前

八位用作接收判断,接收节点可依此判断是否接收这个报文。然后是一位RTR位(为0时表示为数据帧,为1时表示为请求帧),最后是四位的DLC(数据长度位,即所发数据的实际长度,单位:字节),其余八个字节是数据部分,存有实际要发的数据。

6.应答场的作用:应答场(ACK)为两位,包括应答间隙和应答界定符,在应答场中,发送

器送出两个隐位。一个正确地接收到有效报文的接收器,在应答间隙,将此信息通过发送一个显位报告给发送器。所有接收到匹配CRC序列的站,通过在应答间隙内把显位写入发送器的隐位来报告。即判断接收器是否成功接受到一个正确报文。

7.硬同步,重同步,重同步跳转宽度:硬同步只在总线空闲时通过一个下降沿(帧起始)

来完成,此时不管有没有相位误差,所有节点的位时间重新开始。强迫引起硬同步的跳变沿位于重新开始的位时间的同步段之内。

重同步:在消息帧的随后位中,每当有从“隐性位”到“显性位”的跳变,并且该跳变落在了同步段之外,就会引起一次重同步。重同步机制可以根据跳变沿增长或者缩短位时间以调整采样点的位置,保证正确采样

重同步跳转宽度:它定义了重同步时为偿相位误差位时间中相位缓冲段1或者相位缓冲段2被增长或缩短的最大基本时间单元数(时间份额)。

8.一个时间份额被划分为哪几个部分:同步段,传播段,相位缓冲段1,相位缓冲段2。

9.终端负载电阻的作用:终端电阻的作用是使阻抗连续,消除反射,提高数据通信的抗

干扰性及可靠性

10.RS232,RS485与CAN的区别:

RS232,RS485:

RS-232C采用所谓单端驱动、单端接收的单端双极性电路标准,即当信号传输线上的是5V以下电平信号时为逻辑“1”,+5V以上电平信号时为逻辑“0”;且仅用一条线路传输一种信号。对于多条信号线来讲,它们的地线是公共的,这种共地传输方式,抗干扰能力很差。

RS-422A标准规定了差分平衡的电气接口,它采用平衡驱动和差分接收的方法,从根本上消除了信号地线。RS-422A能在长距离、高速率下传输数据,差分平衡结构可以从地线的干扰中分离出有效信号,一般不受地电位的波动和共模电磁干扰。

四、CAN总线实验部分

实验设备构成与作用、各iCAN功能模块是编号名称与作用、各功能模块的具体参数(通道数、位数、电压电流等)、实验中连接的设备。VC程序中主要变量的定义、主站库

的名称与作用、各函数的作用及函数中各参数的意义。相关实验内容。

1.实验设备构成与作用:iCAN实验目标箱:8个指示灯、8个按钮、4个继电器、1个温

湿度传感器、1个直流电机及驱动器。

2.各Ican功能模块:

iCAN5502热电阻模块通道0,出厂设定为三线制连接pt100铂电阻

500Ω电阻

500ΩA、B端接500Ω电阻,可得到:

2~10V电压。

对应:

湿度0~100%RH,

温度0℃~50℃。

电阻两端的电压接

入4017A/D模块的输

入端。

VC程序:从iCAN主站函数库的iCANLib\Lib目录中,拷贝VC头文件及库文件到所建工程目录下,包括有1个kerneldlls文件夹和

ControlCAN.dll、icandll.dll、icandll.lib、icandllheader.h四个文件。

四、CAN总线实验部分

实验设备构成与作用、各iCAN功能模块是编号名称与作用、各功能模块的具体参数(通道数、位数、电压电流等)、实验中连接的设备。VC程序中主要变量的定义、主站库的名称与作用、各函数的作用及函数中各参数的意义。相关实验内容。

试题形式均为简答题

现场总线大作业2016

南京工程学院 现场总线大作业 课程名称基于CANopen总线的温度测的设计院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级、姓名数控133 吴雅雯 起止日期 2016/11/4 - 2016/12/14

目录 1 设计任务............................... 错误!未定义书签。 2 总体方案 (3) 3 硬件设计 (3) 4 软件设计 (17) 5 设计总结 (19) 6 参考文献 (22)

一、设计任务

1.系统整体方案设计,包括 (1)课题分析,方案选择; (2)主控制器和通信控制器的选择; (3)温度传感器的选择 (4)系统总体结构框图及各模块功能。 2.系统硬件设计,包括: 2.1测量对象的数据采集 (1)测量电路的设计; (2)数据采集电路的设计; 2.2 CAN通信最小系统的设计 (1)主控制器最小系统电路 (2)根据主控制器的类型(是否集成CAN控制器功能)设计CAN通信接口与驱动电路; 3.CANopen通信节点的软件设计; (1)数据采集模块程序流程; (2)主程序流程设计; (3)底层CAN通信程序流程设计,及各功能模块子程序设计,包括:初始化程序设计、接收报文程序设计、发送报文程序设计; (4)应用层的CANopen协议程序设计; (5)CANopen对象字典部分的程序设计,依据DS301和DS401对CANopen 对象字典进行配置; 二、总体方案 CAN是Contro l erAreaNetwork的缩写, 即控制器局部网,通常称为CANbus(CAN总线),是一种支持分布式控制 的串行通信协议。CAN最初出现在汽车工业中,是20世纪80年代德国Bosch公司为汽车的监控、控制系统而设计的,主要是解决汽车中的电子控制装置之间的通信,减少不断增加的信号线。CAN总线的直接通信距离最

现场总线技术实验指导书

《现场总线技术》实验指导书

RS-485串行通信网络安装技术实验一实验目的一、 PPI通信网络的安装和配置。1、理解 PROFIBUS-DP网络的配置。2、理解 D形连接器的安装。、掌握PROFIBUS电缆和3 4、熟悉线路的故障分析及排除故障的方法。二、实验器材及工具表1 实验所需器材及工具 数序数序名称型号型号名称量号号量CPU226 1 3 改刀S7-200 一字、十字 5 7 2 尖嘴钳A10m 8 SIEMENS DP 型普通紫色 2 3 CPU315-2DP 1 SIEMENS DP 9 S7-300 2 电缆剥线器 DP从站4 EM277 2 DP通信测试仪 BT200 1 10 通信模块1 11 DT2025 C5611/5613(1 可选) DP通信卡万用表5 远程分布式SIEMENS 12 DP总线连接器1 ET200M 3 6 I/O模块 9针D形三、实验内容和步骤1、电缆剥线器的使用和PROFIBUS DP电缆、D形连接器的连装 (1)用电缆剥线器按图1-1所示方法剥制DP电缆。 (2)用DP连接器把剥制好的电缆连接起来。 2、PPI通信网络组建 (1)按图1-2所示,用制作好的带D形连接器的DP电缆把三个CPU226连接成PPI通信网络。通信端口用PORT0。 (2)按图1-2所示,设置D形连接器上的终端电阻。 3、PROFIBUS-DP总线网络组建 (1)按图1-3所示,用制作好的带D形连接器的DP电缆把CPU315-2DP、EM277、CPU226、ET200M连接成PROFIBUS-DP总线网络。 形连接器上的终端电阻。D所示,设置1-3图按)2 (.

通信与现场总线课程设计报告书

电气工程学院 通信与现场总线课程设计

目录 一:设计任务 (4) 理想模型: (4) 实验中用到的任务模型 (5) 二:力控软件平台建立的实验模型 (5) 三、实验设备与仪器 (6) 四、设计思路与过程 (6) 五、调试和功能 (13) 六、联机调试:C/S方式的远程控制 (26) 七、课设总结与心得 (29)

(一)本次课程设计题目: 通过三维力控组态软件实现对搅拌罐的网络控制 (二)主要容及要求 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完成对SIEMENS的可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制的三相异步电机的实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 独立完成,承担系统设计、系统分析、组态软件的学习与编程、网络系统调试等任务,要求提供最终的解决程序(验收)和相关文件,并以报告论文方式说明实现的思路及工程应用前景。 (三)进度安排: (1)在第一次课堂上了解并知道了Forecontrol V6.1软件的初步使用。 (2)根据相关资料,熟悉并设计并完成客户端组态软件的实际工艺流程界面界面的绘制。 (3)对搅拌罐工程相关控制进行了编程。 (4)熟悉服务器端通信参数的要求,完成C/S的网络控制。 (4)3月30日在实验室完成整个系统的软件调试及最后联机调试。 (5)撰写设计报告。

通过三维力控组态软件实现 对搅拌罐的网络控制 一:设计任务 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完成对SIEMENS的可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制的三相异步电机的实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 本次课程设计中,我们主要运用了C/S(客户端/服务器)方式,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 理想模型:

DCS与现场总线课程设计

课程设计说明书 名称DCS与现场总线技术典型工程应用案例分析 ——DCS在锅炉系统中的应用2012年6月11日至2012年6月15日共1 周 院系电子信息工程系 班级10电气2 姓名 学号 系主任张红兵 教研室主任邓建平 指导教师

目录 第一章绪论 (2) 1.1 DCS与现场总线技术 (2) 1.1.1 集散控制系统(DCS)及其应用 (2) 1.1.2现场总线控制系统(FCS)及其应用 (5) 1.2 典型工程应用案例介绍 (6) 第二章 DCS在锅炉系统中的应用案例分析 (8) 2.1方案的总体设计分析 (8) 2.2案例的系统结构和硬件配置分析 (8) 2.2.1 系统硬件配置 (8) 2.2.2 现场控制站设备配置 (10) 2.3案例的可靠性设计及组态分析 (12) 2.3.1 DCS系统的可靠性原理 (12) 2.3.2 锅炉系统中DCS组态 (13) 2.4案例的抗干扰措施 (13) 2.4.1电源系统的干扰及应采取的措施 (14) 2.4.2电磁干扰及应采取的措施 (14) 2.4.3信号线的传送干扰及应采取的措施 (14) 2.4.4防止静电干扰的措施 (14) 第三章总结 (16) 3.1对上述系统分析 (16) 3.2 心得体会 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)

第一章绪论 1.1 DCS与现场总线技术 DCS及现场总线技术是由计算机、信号处理、测量控制、网络通信和人机接口等技术综合产生的一门应用技术。 1.1.1 集散控制系统(DCS)及其应用 集散型控制系统(DCS)的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和现场前端分散控制相统一的新型控制技术。它的出现是工业控制的一个里程碑。工业过程控制的发展逐步从单机监控、直接数字控制发展到集散控制,也必将由集散控制进展到拥有更广阔应用前景的计算机集成制造,近几年的计算机集成制造(CIMS)技术的成就足以证明这一点。 1、集散控制系统 集散控制系统(Distributed control system)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统,简称DCS系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 集散控制系统一般有以下四部分组成: 一、现场控制级 又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理,而且对实时数据进一步加工处理,供CRT操作站显示和打印,从而实现开环监视,并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下,能以开关量或者模拟量信号的方式,向终端元件输出计算机控制命令。 二、过程控制级 又称现场控制单元或基本控制器,是DCS系统中的核心部分。生产工艺的调节都是靠

计算机控制系统(大作业) (2)

一问答题 (共6题,总分值60) 1. 根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型?(10 分) 答:根据采样过程的特点,可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样指相邻 两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个 采样开关,它们的采样周期相同且同时进行采样,则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同但不同时开闭,则称为非同步 采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样 的,但它们的采样周期不相同,则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时 间间隔不相等,则称为随机采样。 2. 简述线性定常离散系统的能控性定义。(10 分) 答:若对某个初始状态X(0),存在控制作用序列{u(0),u(1),…,u(n-1)},使系统在第n步上达到到原点,即X(n)=0,则称状态X(0)能控。 3. 简述积分调节的作用(10 分) 4. 简述现场总线控制系统的基本组成。(10 分) 答:现场总线控制系统的基本组成主要表现在6个方面: 1、现场通信网络 2、现场设备互联 3、互操作性 4、分散功能快 5、通信线供电 6、开放式互联网络 5. 等效离散化设计方法存在哪些缺陷?(10 分) 答:等效离散化设计方法存在以下缺陷: (1) 必须以采样周期足够小为前提。在许多实际系统中难以满足这一要求。 (2) 没有反映采样点之间的性能。特别是当采样周期过大,除有可能造成控制系统不稳定外,还使系统长时间处于“开环”、失控状态。因此,系统的调节品质变坏。 (3) 等效离散化设计所构造的计算机控制系统,其性能指标只能接近于原连续系统(只有当采样周期T=0时,计算机控制系统才能完全等同于连续系统),而不可能超过它。因此,这种方法也被称为近似设计。 6. 列举三种以上电源抗扰措施。(10 分) 答:(1)采用交流稳压器。当电网电压波动范围较大时,应使用交流稳压器。若采用磁饱和式交流稳压器,对来自电源的噪声干扰也有很好的抑制作用。 (2)电源滤波器。交流电源引线上的滤波器可以抑制输入端的瞬态干扰。直流电源的输出也接入电容滤波器,以使输出电压的纹波限制在一定范围内,并能抑制数字信号产生的脉冲干扰。

Powerlink课程设计报告-现场总线技术及应用

大作业 题目Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 课程名称现场总线技术及应用 院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级 学生姓名 学号 设计地点 指导教师

目录 一、课程设计的目的 (3) 二、课程设计题目及要求 (3) 1、题目 (3) 2、设计要求 (3) 三、环境搭建 (3) 1、硬件环境: (3) 2、软件环境: (3) 3、源代码和安装文件: (4) 四、powerlink的原理 (4) 1、Powerlink是ICE国际标准,通信描述 (4) 2、Powerlink网络建构 (5) 3、通信过程 (5) 3、主站发送参数的配置过程 (8) 4、从站接收配置之通信参数配置 (8) 5、openCONFIGURATOR介绍 (9) 五、操作过程 (9) 1、主从站之间的通信 (9) 2、openCONFIGURATOR应用 (19) 六、实习体会 (28)

一、课程设计的目的 通过对Powerlink的理论学习和完成Powerlink的主站和从站通信的实践工作,将这门课程的理论知识尤其是Powerlink这种现场总线的理论和应用知识进一步巩固和完善,培养学生较强的工程实践能力,为进一步学习专业知识和从事相关专业工作打下坚实的基础。 二、课程设计题目及要求 1、题目 Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 2、设计要求 掌握Powerlink的工作原理,使用开源的openConfigurator对主站和从站进行配置,对开源的openPOWERLINK代码在Linux系统下进行编译实现主站和从站的通信功能,利用网络诊断工具wireshark检查和验证通信功能。 三、环境搭建 1、硬件环境: 一台PC机,安装两台虚拟机,一台作为主站,另一台作为从站 2、软件环境: a)安装虚拟机VMware player;

现场总线

南京工程学院 课程设计说明书(论 文) 题目Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 课程名称现场总线技术及应用 院(系、部、中心)自动化学院 专业自动化 班级 学生姓名 学号 指导教师

目录 一课程设计的目的----------------------------------------------3二课程设计题目及要求----------------------------------------3 1题目----------------------------------------------3 2设计要求------------------------------------------3 三环境搭建-------------------------------------------------------3 四powerlink的原理--------------------------------------------4 五操作过程--------------------------------------------------------9 1 主从站之间的通信------------------------------------9 2openCONFIGURATOR应用------------------------------------------19六实习体会--------------------------------------------------------26

Powerlink课程设计报告 一、课程设计的目的 课程设计的目的是使学生能够将《现场总线技术及应用》课程的学习内容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握现场总线系统设计的基本思想和方法。 二、课程设计题目及要求 1、题目 Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信 2、设计要求 使用开源的openConfigurator对主站和从站进行配置,对开源的openPOWERLINK代码在Linux系统下进行编译实现主站和从站的通信功能,利用网络诊断工具wireshark检查和验证通信功能。 三、环境搭建 (1)硬件环境:一台PC机,安装两台虚拟机,一台作为主站,另一台作为从站 (2)软件环境: a)安装虚拟机VMware player; b)安装Linux操作系统Ubuntu; c)安装程序文件产生器Doxygen; d)安装编译安装工具CMake e)安装网路数据包捕获函数库libpcap作为网卡驱动

现场总线技术及其应用研究论文

现场总线技术及其应用研究 中文摘要: 现场总线技术自70年代诞生至今,由于它在多方面的优越性,得到大范围的推广,导致了自动控制领域的一场革命。本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。 现场总线FF(Field Bus)的概念起源于70年代,当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送,不必每个信号都用一组信号线。随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展,数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能,由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。 现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等内容为一体的现场总线控制系统FCS(Field-bus Control System)。它将通信线一直延伸到生产现场生产设备,用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络,将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构,降低了成本,提高了可靠性,实现了控制管理一体化的结构体系。 关键词:现场总线技术、自动控制、发展趋势

第一章绪论 现场总线(Fieldbus)是80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。 现场总线控制系统(FCS)是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4-20mA模拟传输技术,但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展,在控制领域内引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言:FCS将成为21世纪控制系统的主流。 第二章现场总线技术概述 2.1现场总线的定义: 目前,公认的现场总线技术概念描述如下:现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。其中,"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。或者,现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连接,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。 2.2 现场总线技术产生的意义 (1)现场总线(Fieldbus)技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术;是一次工业现场级设备通信的数字化革命。现场总线技术可使用一条通信电缆将现场设备(智能化、带有通信接口)连接,用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号,完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。 (2)传统的现场级自动化监控系统采用一对一连线的、4-20mA/24VDC信号,信息量有限,难以实现设备之间及系统与外界之间的信息交换,使自控系统成为工厂中的"信息孤岛",严重制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现。 (3)基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术,使自控系统与设备加入工厂信息网络,构成企业信息网络底层,使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。在CIMS系统中,现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸,是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。 第三章现场总线的种类 从20世纪90年代以后,现场总线技术得到了迅猛发展,出现了群雄并起、百家争鸣的局面。目前已开发出有40多种现场总线,如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、

Lonworks总线及其应用

Lonworks 总线及其应用
2008-2-27 17:03:00 来源:
一、现场总线 现场总线是 20 世纪 80 年代中期在国际上发展起来的。 随着微处理器与计算机功能的不断增强和价 格的降低,计算机与计算机网络系统得到迅速发展。现场总线可实现整个企业的信息集成,实施综合自 动化,形成工厂底层网络,完成现场自动化设备之间的多点数字通信,实现底层现场设备之间以及生产 现场与外界的信息交换。现场总线是应用在生产现场、在微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。 迄今为止,比较成熟的并且比较有影响力的现场总线则有以下几种类型: 1.FF,2.Profibus,3.CAN,4.Lonworks,5.Devicenet,6.Interbus,7.WorldFIP,8.Swiftnet,9.P-net, https://www.doczj.com/doc/c34042621.html,-link,11.AS-i,12.controllnet。 由于现场总线系统打破了传统控制系统采用的按控制回路要求, 设备一对一的分别进行连线的结构 形式。把原先 DCS 系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块放入现场设备,加上现场设备具有 通信能力,因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表,直接在现场完成,实现了彻底 的分散控制。 现场总线系统在技术上具有以下特点: (1)系统具有开放性和互用性 通信协议遵从相同的标准,设备之间可以实现信息交换,用户可按自己的需要,把不同供应商的产 品组成开放互连的系统。 系统间、 设备间可以进行信息交换, 不同生产厂家的性能类似的设备可以互换。 (2)系统功能自治性 系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,现场设备可以完成 自动控制的基本功能,并可以随时诊断设备的运行状况。 (3)系统具有分散性 现场总线构成的是一种全分散的控制系统结构,简化了系统结构,提高了可靠性。 (4)系统具有对环境的适应性 现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采 用两线制实现供电和通信,并可以满足安全防爆的要求。 由于现场总线结构简化,不再需要 DCS 系统的信号调理、转换隔离等功能单元及其复杂的接线, 节省了硬件数量和投资。简单的连线设计,节省了安装费用。设备具有自诊断与简单故障处理能力,减 少了维护工作量。设备的互换性、智能化、数字化提高了系统的准确性和可靠性。还具有设计简单,易 于重构等优点。 下面本文对 Lonworks 总线和其技术特点及原理进行详细阐述: 1. Lonworks 总线及 Lonworks 系统特点 Lonworks 是由美国 Echelon 公司于 20 世纪 90 年代初推出的现场总线, 它采用 ISO/OSI 模型的全部 7 层通讯协议, 这是在现场总线中唯一提供全部服务的现场总线, 在工业控制系统中可同时应用在 Sensor Bus、Device Bus、Field Bus 等任何一层总线中。它除了具有上面说提到的现场总线的公共的特点外, 另外,在一个 Lonworks 控制网络中,智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通

现场总线课程设计本科论文

第一章实训装置说明 第一节系统概述 一、概述 “TH JDS-1A型过程自动化控制系统实训平台”是由对象系统实训平台、S7-200PLC控制系统、智能仪表及远程数据采集控制系统和上位监控PC机四部分组成。本装置是专门为高等院校、职业院校开设的自动化、过程控制装置及自动化、自动控制等专业而研制的,可满足各大高校所开设的《传感器检测与转换技术》、《过程控制》、《自动化仪表》、《自动控制理论》、《计算机控制》、《PLC可编程控制》等课程实训的教学要求。装置选用当前工业现场的典型的被控对象、被控参量和控制流程,可开展现场仪表的调校、被控对象流程的组建、控制系统线路连接、控制算法及组态软件的编程以及控制系统的分析等工作任务,适合职业学校、本科院校的技能训练和研究。 学生通过本实训装置进行综合实训后可掌握以下内容: 1.传感器特性的认识和零点迁移; 2.自动化仪表的初步使用; 3.变频器的基本原理和初步使用; 4.电动调节阀的调节特性和原理; 5.测定被控对象特性的方法; 6.单回路控制系统的参数整定; 7.串级控制系统的参数整定; 8.复杂控制回路系统的参数整定; 9.控制参数对控制系统的品质指标的要求; 10.控制系统的设计、计算、分析、接线、投运等综合能力培养; 11.各种控制方案的生成过程及控制算法程序的编制方法。 二、系统特点 ●真实性、直观性、综合性强,控制对象组件全部来源于工业现场。 ●被控参数全面,涵盖了连续性工业生产过程中的液位、压力、流量及温度等典型参数。 ●具有广泛的扩展性和后续开发功能,所有I/O信号全部采用国际标准IEC信号。 ●具有控制参数和控制方案的多样化。通过不同被控参数、动力源、控制器、执行器及工艺管路的组合可构成几十种过程控制系统实训项目。 ●各种控制算法和调节规律在开放的实训软件平台上都可以实现。实训数据及图表在上位机软件系统中很容易存储及调用,以便实训者进行实训后的比较和分析。 ●多种控制方式:可采用AI智能仪表控制、S7-200PLC控制、远程数据采集模块控制。 ●充分考虑了各大高校自动化专业的大纲要求,完全能满足教学实训、课程设计、毕业设计的需要,同时学生可自行设计实训方案,进行综合性、创造性过程控制系统实训的设计、调试、分析,培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。 三、实训装置的安全保护体系 1.三相四线制总电源输入经带漏电保护装置的三相四线制断路器进入系统电源后分为一个三相电源支路和一个单相支路,每一支路都带有各自三相、单相断路器。总电源设有三相通电指示灯和380V三相电压指示表。 2.各种电源及各种仪表均有可靠的自保护功能。 3.强电接线插头采用封闭式结构,以防止触电事故的发生。 4.强弱电连接线采用不同结构的插头、插座,防止强弱电混接。

计算机控制系统大作业 - 副本

计算机控制系统大作业 农电2013级 (答题纸作答,附图粘在答题纸上,答案要求全部手写)1、简述开环控制系统、闭环控制系统的定义。(6分) 如果系统的输出端与输入端之间不存在反馈,也就是控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这样的系统称开环控制系统。 由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,称为闭环控制系统。 二者相比,开环控制系统的结构要简单的多,同时也比较经济。闭环系统也具有一系列优点,由于闭环控制系统拥有反馈通路,不管出于什么原因(外部扰动或系统内部变化),只要被控制量偏离规定值,就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此,它具有抑制干扰的能力,对元件特性变化不敏感,并能改善系统的响应特性。 2、简述计算机控制系统的组成与基本工作原理。(10分) 计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 计算机控制系统的工作原理: 实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入 实施控制决策:对采集到的被控量进行分析和处理并按已定的控制规律决定将要采取的控制行为。 实时控制输入:根据控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,完成控制任务 3、列举计算机控制系统的典型型式。(6分) (1)操作指导控制系统优点:结构简单,控制灵活,安全。缺点:由人工操作,速度受到限制,不能控制多个对象。 (2)直接数字控制系统(DDS)优点:实时性好,可靠性高,适应性强。 (3)监督控制系统(SCC)优点:生产过程始终处于最优工况。 (4)分散控制系统(DCS)优点:分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。 (5)现场总线控制系统(FCS)优点:与DCS相比,降低了成本,提高了可靠性。 国际标准统一后,可实现真正的开放式互联系统结构。 4、什么是串模干扰,有哪些抑制方法(12分) 所谓串模干扰就是干扰源Vc串联于信号源Vs之中。或者简单地认为它是与被测信号迭加在一起的干扰。在输入回路中它与被测信号所处的地位完全相同。串模干扰也称横向干扰或差模干扰。

现场总线综述及应用实例.

现场总线技术综述 一.概述 现场总线控制系统技术是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。现场总线控制系统(FCS)的出现引起了传统的PLC 和DCS控制系统基本结构的革命性变化。现场总线系统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 年代现场总线控制系统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。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。 1.现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法,它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输,同时在保证传输实时性的情况下实现信息的可靠性和开放性。一般的现场总线具有以下几个特点:(1)布线简单(2)开放性(3)实时性(4)可靠性2.现场总线的优点 由于现场总线以上的特点,特别是现场总线系统结构的简化,使控制系统的设计,安装,投运到正常生产运行以及检修维护,都体现出优越性。 1.节省硬件数量与投资, 2.节省安装费用 3.节省维护开销 4.用户具有高度的系统集成主动权 5.提高了系统的准确性与可靠性 3.现场总线的应用领域 目前现场总线技术的应用主要集中在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山以及OEM用户等各个行业,同时还有道路无人监控、楼宇自动化、智能家居等新技术领域。

二.现场总线的标准 1.IEC61158的制定 1984年IEC提出现场总线国际标准的草案。1993年才通过了物理层的标准IEC1158-2,并且在数据链路层的投票过程中几经反复。 发展61158现场总线的本意是“排他的和联合的”,各自独立的“现场总线”将给用户带来许多头疼的技术问题,牺牲的是用户的利益。在现场总线领域里,德国派(ISP,Interoperable System Project,可互操作系统规划,是一个以Profibus 为基础制定的现场总线国际组织)和法国派(WORLD FIP)的对持十分激烈,互不相让,以至于IEC无法通过国际标准。1994年6月在国际上要求联合强烈的呼声和用户的压力下,ISP 和World FIP成立了FF(Fieldbus Foundation,现场总线基金会), 推出了FF现场总线。IEC投票的文本就是以FF为蓝本的方案。这是现场总线发展的主流方向。 由于FF的目标是致力于建立统一的国际标准,它的成立实质上意味着工业界将摒弃ISP(含PROFIBUS)和WORLD FIP。它的成立导致了德国派ISP 立即解散;法国派(WORLD FIP)已经明确表示不反对IEC的方案,并且可以友好地与IEC方案互联,甚至提出了与FF“无缝连接”方案;而剩下的德国派PROFIBUS因为与FF的方案和技术途径不同,过渡将是非常困难,因此强烈反对IEC方案以保住市场份额。但是PROFIBUS提出的技术理由仅仅是一些支节问题,于是一些评论认为它是出于商业利益的驱动去反对FF,国际上的现场总线之争已经演变成为PROFIBUS的德国派与以FF为代表的“联合派”竞争。有趣的是工业国家的大公司往往“脚踏几条船”加入各种现场总线以获得更多的商业 利益,如最能说明问题的是最主要的反对者西门子公司(PROFIBUS主要成员)也参加了FF。这种具有特殊意义事实已经说明了PROFIBUS要与FF对抗在技术上处于明显的劣势。 在现场总线国际标准IEC61158中,采用了一带七的类型,即: 类型1 原IEC61158技术报告(即FF -H1) 类型2 Control Net(美国Rockwell)公司支持 类型3 Profibus(德国SIEMENS公司支持) 类型4 P-Net(丹麦Process Data公司支持)

现场总线技术课程设计报告书

现场总线技术课程设计 课程设计要求及安全操作规程 一、设计前的准备 1.请查阅或借阅相关书籍,比如:西门子S7-300PLC、STEP7组态编程及WINCC组态方面的书籍或资料。 2.认真研读课程设计指导书,了解设计要求,明确设计过程中应注意的问题,并按照各项目要求准备记录等。 3.本次课设使用THPCAT-2型现场总线控制系统实验装置,该实验装置的总线控制柜由西门子S7-300 PLC组成。实验前应了解实验装置中的对象、水泵和所用控制组件的名称、作用及其所在位置, 以便于在实验中对它们进行操作和观察。熟悉实验装置面板图,要求做到由面板上的图形、文字符号能准确找到该设备的实际位置;熟悉工艺管道结构、每个手动阀门的位置及其作用。 二、设计过程的基本要求 1.明确设计任务; 2.提出设计方案; 3.运用STEP7组态软件对系统进行硬件组态设计; 4.编写LAD(梯形图)程序; 5. 运用WINCC组态软件对系统进行界面设计; 5.进行实验操作,做好观测和记录; 6.整理数据,得出结论,撰写课程设计报告。 三、课程设计报告要求 1.要求有封皮、目录; 2.课设内容分章节书写,每个项目包括设计要求、设计过程、结果或效果图及总结分析; 3.报告要求附页码。 四、安全操作规程 1.实验之前确保所有电源开关均处于“关”的位置,储水箱中是否有充足的水; 2.打开电源开关顺序:依次打开PLC控制柜中总电源开关、变频器开关(停大约10S后)、控制站开关、24VDC开关等。 3.关闭电源开关顺序:首先关闭控制站开关,再依次关闭其他电源开关,最后关闭总电源开关。 4. STEP7硬件组态下载程序时,请将PLC控制柜中CPU模块开关置于STOP状态,下载完毕时切换至RUN状态。 5.小心操作,切勿乱扳硬拧,严防损坏仪表及模块。 6.严格遵守实验室有关规定。

现场总线设计报告

# 重庆科技学院 课程设计报告 院(系):_电气与信息工程学院专业班级: 测控普2007-01 学生姓名: 黄亮学号: 99 设计地点(单位)__ I502________ __ ______ 设计题目:__基于WinCC和S7-300的温度测控系统__ * 完成日期:2010年 12 月 10 日 指导教师评语: _______________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ________________________________ __________ _ 成绩(五级记分制):______ __________ 指导教师(签字):________ ________ <

目录

1课程设计任务书 设计题目:基于WinCC和S7-300的温度测控系统 教研室主任:指导教师:胡文金、刘显荣 2010 年 11月 26 日

2温度控制对象概述 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高,温控系统的控制技术得到了迅速发展,能否成功地将温度控制在所需范围内,关系到整个活动的成败,由于控制对象的多样性和复杂性,导致采用的温控手段的多样性,且控制对象普遍具有时间常数大、纯滞后时间长、时变性较明显等特点,给控制带来一定难度。 在本次设计中采用的是TKPLC-2型温度加热器。 功能特点与技术参数 TKPLC-2型温度加热器是包括三个模块,电压驱动模块、电阻丝加热模块以及电流输出模块,温度加热器功率为50W。电压输入为0-5V,电流采用标准的DDZⅢ型4-20mA输出信号,温度传感器采用Pt100,测温范围0-200℃,Pt100采用电桥连接。电阻丝温度变化大概为0-100℃,因此满足实验的要求。 控制手段 温度控制对象由于存在比较大的滞后,控制快速性以及控制精度较难权衡,因此控制比较复杂。针对各种温度控制对象,已经有了各种不同的温度控制方法,包括最经典的PID控制算法,模糊控制算法,神经网络控制,最优控制等等,这些控制算法各有各自的特点及优势。 由于实验的条件以及自身的知识水平,采用最经典的PID控制算法作为本次课程设计的核心温度控制算法。整个控制流程为:由温度加热器的自带的温度传感器Pt100实时测量温度,再由温度加热器内部调理电路,将温度信号转换为4-20mA的电流信号,电流信号通过电缆传送到S7300型号PLC的模拟量输入端,通过PLC内部自带的FB58温度控制PID模块控制,然后通过PLC的模拟量输出口采用0-10V(实际程序控制只需输出0-5V)方式电压输出控制温度加热器的加热电压,达到控制温度的目的。此外实验中还通过WinCC组态软件来实时监控温度控制过程,包括实时温度,PID三个参数(Kp、Ti、Td),以及输出控制流量,绘制实时曲线,棒图等。PLC通过DP总线与PC连接,WinCC组态软件通过配置PG接口与PLC连接,达到数据传输的目的。 以此,一个PID温度控制以及实施监控的控制的系统叙述完毕。

现场总线技术论文

总线技术论文 1.引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天,特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实,现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域;并且国外大公司已经在大力拓展中国市场,发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术,对国民经济影响重大。因此,要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络,具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前,国际上各种各样的现场总线有几百种之多,统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统,主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题,在研究它的同时,我们发现它已经改变了我们的观念;如何去看待现场总线,要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的,在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层,即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层,分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层,因此现场总线模型已统一为4层,即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高; 2) 实现开放式互连网络; 3) 安装与接线费用低; 4) 调节性能提高; 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化,我们以往开发新产品,往往只注意产品本身的性能指标,对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说,新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反,它是一个由用户利益驱动的市场,用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而,现场总线新产品的开发也与传统产品不同;它是从系统构成的技术角度来看问题,它注重的是系统整体性能的提高,不强求局部最优,而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能;这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越(指在技术水平提高的同时,掌握和应用这项新技术的难度却降低了)”的特性使它的推广更加容易。

现场总线技术的现状及其发展前景

现场总线综述 设计题目:现场总线技术的现状及其发展前景学院名称:电子与信息工程学院 专业:电气工程及其自动化 姓名:+++ 班级:电气112 班 学号:11401170236 指导教师:邱雪娜 2014 年11 月17 日

现场总线技术的现状及其发展前景 +++ (宁波工程学院,电子与信息工程学院,浙江宁波 315000) 摘要:现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词:现场总线;产生与发展;特点;发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng (School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China) Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words:f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今,由于它在减少系统线缆,简化系统安装、维护和管理,降低系统的投资和运行成本,增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意,得到大范围的推广,导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展,现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化,专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大,前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 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。通俗地讲,现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式,从PLC控制各个电器元件,对应每一个元件有一个I/O口,两者之间需用两根线进行连接,作为控制和/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,施工和维护都十分不便。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称为了总线,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的总线,简称现场总线。 1.2现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法,它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输,同时在保证传输实时

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