现场总线技术

1、现场总线技术主讲教师：赵春宇第一讲 概 述一、现场总线的概念现场总线的两种有代表性的定义。ISA SP50：现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备之间的联系。IEC、FF：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、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讯的系统，也被称为开放式、数字式、多节点通讯的底层控制网络。现场总线的本质现场通信网络现场通信网络 现场设备互连现场设备互连 互操作性互操作性 分散功能块分散功能块 通信线供电通信线供电 开放

2、式互连网络开放式互连网络 一、现场总线的概念现场总线的协议现场总线的协议 各厂家制定其产品协议的依据是国际标准化各厂家制定其产品协议的依据是国际标准化组织组织(ISO)(ISO)的开放系统互联的开放系统互联(OSl)(OSl)协议。协议。各厂家在实际制定自己的通信协议时，并非各厂家在实际制定自己的通信协议时，并非都在产品中实现了这都在产品中实现了这7 7层协议，而往往依据侧重层协议，而往往依据侧重点的不同，仅仅实现该点的不同，仅仅实现该7 7层协议的子集。层协议的子集。一、现场总线的概念现场总线的系统组成现场总线的系统组成 一、现场总线的概念现场总线的系统组成现场总线的系统组成 一、现场总线的

3、概念现场总线的为自动化带来变革现场总线的为自动化带来变革 (1)用一对通信线连接多台数字仪表代替原来一对信号线只能连接一台模拟仪表的情况；(2)用多变量、双向、数字通信方式代替单变量、单向、模拟传输方式；(3)用多功能的现场数字仪表代替单功能的现场模拟仪表；(4)用分散式的虚拟控制站代替集中式的控制站；(5)用现场控制系统FCS代替集散控制系统DCS；(6)变革传统的信号标准、通信标准和系统标准；(7)变革传统的自动化系统的体系结构、设计方法和安装调试方法。一、现场总线的概念二、控制系统二、控制系统 的发展的发展2020世纪世纪5050年代前，第一代过程控制体系结构年代前，第一代过程控制体系结

4、构( (直动式或直动式或PCS)PCS)是基是基于于(3(315)15)PsiPsi的气动信号标准。的气动信号标准。随后的随后的2525年，第二代过程控制体系结构年，第二代过程控制体系结构( (模拟式或模拟式或ACS)ACS)使用的是使用的是(4(420)20)mAmA的模拟信号。的模拟信号。到了到了7070年代，从而产生了集中式控制，即第三代过程控制体系结年代，从而产生了集中式控制，即第三代过程控制体系结构构( (CCS)CCS)。8080年代，由于微处理器被嵌入到各种仪器设备，仪器设备的智能年代，由于微处理器被嵌入到各种仪器设备，仪器设备的智能化从而产生了分布式控制，即第四代过程控制体系结

5、构化从而产生了分布式控制，即第四代过程控制体系结构80年代中后期。出现基于现场总线的新一代控制系统年代中后期。出现基于现场总线的新一代控制系统集中式控制系统集中式控制系统二、控制系统的发展集中式控制系统的缺陷集中式控制系统的缺陷二、控制系统的发展(1)(1)集中式的计算机控制降低了系统的可靠性，风险高度集中。集中式的计算机控制降低了系统的可靠性，风险高度集中。(2)(2)模拟信号数字化的工作在计算机端，使得太多太长的现场模拟信号数字化的工作在计算机端，使得太多太长的现场连线通过各类干扰环境到达现场，这些连线各自传递着不连线通过各类干扰环境到达现场，这些连线各自传递着不同性质的信号，有弱电流、电

6、压信号，也有大功率的脉冲、同性质的信号，有弱电流、电压信号，也有大功率的脉冲、开关信号，加上环境干扰，使系统抗干扰的设计和实现都开关信号，加上环境干扰，使系统抗干扰的设计和实现都十分困难。十分困难。(3)开发大范围的系统比较困难。开发大范围的系统比较困难。 分布式控制系统分布式控制系统二、控制系统的发展分布式控制系统的不足分布式控制系统的不足二、控制系统的发展(1)(1)以微处理器为核心的调节器硬性地被指定一组特定的任务，以微处理器为核心的调节器硬性地被指定一组特定的任务，在绝大多数情况下，通信由一个具有：网关的专用网络来完在绝大多数情况下，通信由一个具有：网关的专用网络来完成，而且网关的大部

7、分程序是由用户编写的，所以开发技术成，而且网关的大部分程序是由用户编写的，所以开发技术相当复杂。相当复杂。 (2) (2)有着特定任务的基本调节器使得组网手段及网络结构不有着特定任务的基本调节器使得组网手段及网络结构不灵活、开发系统费用也相当高。灵活、开发系统费用也相当高。 (3) (3)对于通信网络中的控制站或输入输出单元，现场仪表依对于通信网络中的控制站或输入输出单元，现场仪表依旧是一对一的模拟信号传输。其中的一个原因是，工业生产旧是一对一的模拟信号传输。其中的一个原因是，工业生产现场环境十分恶劣，既有各种电磁场干扰，又有各种酸、碱、现场环境十分恶劣，既有各种电磁场干扰，又有各种酸、碱、盐

8、等腐蚀性有害物质，还有高温、低温、高湿度以及各种粉盐等腐蚀性有害物质，还有高温、低温、高湿度以及各种粉尘，仅采用一般的通信网络很难克服恶劣环境对网络系统的尘，仅采用一般的通信网络很难克服恶劣环境对网络系统的影响。影响。CIMS的典型网络模型的典型网络模型 二、控制系统的发展三、现场总线的发展历程三、现场总线的发展历程 现场总线的重要性为越来越多的人所重视，掀起了现场总线的重要性为越来越多的人所重视，掀起了一股现场总线的热潮。现在有很多厂家出于各自利益的一股现场总线的热潮。现在有很多厂家出于各自利益的考虑，都在研究并开发出各种各样的现场总线产品，期考虑，都在研究并开发出各种各样的现场总线产品，期

9、望能占领这个市场。这就使得现场总线产品五花八门，望能占领这个市场。这就使得现场总线产品五花八门，失去统一的标准。先后有多种现场总线的企业标准、集失去统一的标准。先后有多种现场总线的企业标准、集团标准以及国家标准。下面列举部分国家及国际组织研团标准以及国家标准。下面列举部分国家及国际组织研究制定现场总线标准的经过，从中可以了解现场总线的究制定现场总线标准的经过，从中可以了解现场总线的产生历程。产生历程。 ISASP50 三、现场总线的发展历程19841984年，美国仪表学会年，美国仪表学会( (ISAISA：Instrument Society of America)Instrument Soc

10、iety of America)下下属的标准实施属的标准实施( (Standare and Practice)Standare and Practice)第第5050组，简称组，简称ISAISASP50SP50开始制定现场总线标准。开始制定现场总线标准。 1992 1992年，国际电工委员会年，国际电工委员会IECIEC批准了批准了SP50SP50物理层标准。物理层标准。 SP50的最大特点是物理层使用双绞线，该双绞线用于传输数的最大特点是物理层使用双绞线，该双绞线用于传输数字信号，也用于为现场供电。这是利用字信号，也用于为现场供电。这是利用“两相曼彻斯特编码两相曼彻斯特编码”技技术实现的。术

11、实现的。SP50的数据链路层为的数据链路层为(LAS：Link ActiveScheduler)协协议，是一种集中调度管理机制。其工作是按令牌的循环传递进行议，是一种集中调度管理机制。其工作是按令牌的循环传递进行的。最高传输速率可达到的。最高传输速率可达到25Mbs，最大传输距离是最大传输距离是2km。每每条双绞线可连接节点条双绞线可连接节点32个个 PROFIBUS 三、现场总线的发展历程19861986年，德国开始制定过程现场总线年，德国开始制定过程现场总线( (Process FProcess Field Bus) Bus)标准，标准，简称简称PROFIBUSPROFIBUS。19901

12、990年，完成了年，完成了PROFIBUSPROFIBUS标准的制定，在德国标准标准的制定，在德国标准DINl9245DINl9245中对其进行了论述。中对其进行了论述。19941994年，年，PROFIBUSPROFIBUS用户组织又推出了用于过程自动化的现场用户组织又推出了用于过程自动化的现场总线总线PROFIBUSPROFIBUSPA(Process Automation)PA(Process Automation)，通过总线供电，通过总线供电，提供本质安全。提供本质安全。 PROFIBUSPROFIBUS是一种多主多从的令牌网络。物理层使用是一种多主多从的令牌网络。物理层使用EIA48

13、5EIA485，数据链路层为分布式令牌协议，每个系统最多为数据链路层为分布式令牌协议，每个系统最多为4 4个网段个网段( (segment)segment)，每个网段可按每个网段可按3232个节点。其通信速率最高可达到个节点。其通信速率最高可达到500500kbkbs s，最远通信距离是最远通信距离是1 12 2kmkm。 ISP和和ISPF 三、现场总线的发展历程 1992 1992年，由年，由SiemensSiemens、FoxboroFoxboro、RosemountRosemount、FisherFisher、YokogawaYokogawa、ABBABB等公司成立了等公司成立了ISP

14、(Interoperable System ISP(Interoperable System ProjectProject，可互操作系统规划可互操作系统规划) )组织，以德国的组织，以德国的PROFIBUSPROFIBUS为基为基础制定现场总线标准。础制定现场总线标准。19931993年，成立了年，成立了ISPISP基金会基金会ISPF(1SP Foundation)ISPF(1SP Foundation)。 World FIP 三、现场总线的发展历程19931993年，由年，由HoneywellHoneywell、BaileyBailey等公司牵头，成立了等公司牵头，成立了World FIP

15、World FIP，约 有约 有 1 2 01 2 0 多 个 公 司 加 盟 ， 以 法 国 标 准多 个 公 司 加 盟 ， 以 法 国 标 准 ( ( F I PF I P ：FactoryInstrumentation Protoc01)FactoryInstrumentation Protoc01)为基础制定现场总线标准。为基础制定现场总线标准。WorldFIPWorldFIP只是一个高层协议，不包括物理层以及链路层的规只是一个高层协议，不包括物理层以及链路层的规范范( (这一部分同这一部分同ISP)ISP)，而高层协议称为而高层协议称为FIPFIP。HART和和HCF 三、现场总线

16、的发展历程19861986年，由年，由RosmountRosmount提出提出HART(HARTHART(HART：Highway Highway Addressable Remote TransducnAddressable Remote Transducn，可寻址远程传感器数据通可寻址远程传感器数据通路路) )通信协议。它是一种将模拟信号调制成数字调频信号，利通信协议。它是一种将模拟信号调制成数字调频信号，利用双绞线实现数字调频信号的传输协议。虽然用双绞线实现数字调频信号的传输协议。虽然HARTHART协议本身协议本身还不构成现场总线，但可以说它已是现场总线的雏形。还不构成现场总线，但可以

17、说它已是现场总线的雏形。1 9 9 31 9 9 3 年 ， 成 立 了年 ， 成 立 了 H A R TH A R T 通 信 基 金 会通 信 基 金 会 ( ( H C FH C F ： H A R T H A R T Communication Foundation)Communication Foundation)，约有约有7070多个公司加盟，如：多个公司加盟，如：SiemensSiemens、RosemountRosemount、YokogawaYokogawa、E E+H H、FisherFisher等等FF(现场总线基金会现场总线基金会) 三、现场总线的发展历程1994年年I

18、SPF和和world FIP握手言和，成立了现场总线基金会握手言和，成立了现场总线基金会FF(F诚扎诚扎usFoundation)，其总部设在美国其总部设在美国Texas(得克萨斯得克萨斯)州的州的Austin(奥斯汀奥斯汀)。 四、现场总线的特点与优点四、现场总线的特点与优点不同于不同于 OSIOSI系统的特点系统的特点 1 1对于面向控制的信息通常十分有限，当要求这种信息必对于面向控制的信息通常十分有限，当要求这种信息必须快速而可靠地到达目的站时，七层模式使数据转换远远慢于实须快速而可靠地到达目的站时，七层模式使数据转换远远慢于实时操作要求；时操作要求； 2 2现场总线设备并不需要现场总线

19、设备并不需要OSIOSI地址；地址； 3 3与与OSIOSI系统有关的网络接口的造价对现场总线系统来说系统有关的网络接口的造价对现场总线系统来说显得过高，包括显得过高，包括OSIOSI系统所有各层的总开销，对现场总线的应用系统所有各层的总开销，对现场总线的应用来说同样显得太高；来说同样显得太高； 4 4现场总线网络可采用低成本的桥接器、路由选择器和网现场总线网络可采用低成本的桥接器、路由选择器和网间连接器等实现与其他开放式系统间连接器等实现与其他开放式系统( (例如例如OSIOSI网络、网络、MAPMAP网络网络) )的的连接，这一点十分重要。连接，这一点十分重要。与高级通讯网络的差别与高级通

20、讯网络的差别四、现场总线的特点与优点现场总线的技术特点现场总线的技术特点 四、现场总线的特点与优点1.1.现场总线是一个全数字化的现场通信网络现场总线是一个全数字化的现场通信网络2.2.现场总线网络是开放式互连网络现场总线网络是开放式互连网络3.3.所现场设备直接通过一对传输线所现场设备直接通过一对传输线( (现场总线现场总线) )互连互连一对传输线互连一对传输线互连N N台仪表，双向传输多个信号，可大大减少连台仪表，双向传输多个信号，可大大减少连线的数量，使得安装费用降低，工程周期缩短，易于维护。线的数量，使得安装费用降低，工程周期缩短，易于维护。4.4.增强了系统的自治性，系统控制功能更加

21、分散增强了系统的自治性，系统控制功能更加分散智能化的现场设备可以完成许多先进的功能，包括部分控制智能化的现场设备可以完成许多先进的功能，包括部分控制功能，促使简单的控制任务迁移到现场设备中来，使现场设功能，促使简单的控制任务迁移到现场设备中来，使现场设备既有检测、变换功能，又有运算和控制功能，一机多用。备既有检测、变换功能，又有运算和控制功能，一机多用。这样既节约了成本，又使控制更加安全和可靠。这样既节约了成本，又使控制更加安全和可靠。与与DCS的不同点的不同点四、现场总线的特点与优点现场总线的优点现场总线的优点四、现场总线的特点与优点(1)(1)一对一对N N结构结构(2)(2)可靠性可靠性

22、 (3)(3)状态可控状态可控(4)(4)互换性互换性(5)(5)互操作性互操作性(6)(6)综合功能综合功能(7)(7)分散控制分散控制(8)(8)统一组态统一组态(9)(9)开放式系统开放式系统(10)节省安装维护费用节省安装维护费用(11)用户具有高度的集成自主权用户具有高度的集成自主权五、现场总线的几种类型五、现场总线的几种类型 1 ARCnet: Attached Resources Computer networks 2 AS-Interface: Actuator Sensor Interface3 BACnet: Building Automation and Control

23、Network 4 BITBUS 5 CAN（Controller Area Network）及基于CAN的应用层协议 6 CEBus: Consumer Electronic Bus7 EIB: European Installation Bus 8 FOUNDATION Fieldbus 9 HART: Highway Addressable Remote Transducer 10 IEC 1158/ISA SP50.02 11 II/O Lightbus: Industrial Input Output Lightbus 12 InterBus-S 五、现场总线的几种类型五、现场总线的

24、几种类型 13 LonWorks: Local Operating NetWORKS 14 Measurement Bus 15 Modbus Plus 16 P-NET: Process automation NET 17 Profibus: PROcess Field BUS 18 SERCOS interface: SErial Real-time Communication System 19 Seriple 20 WorldFIP: World Factory Instrumentation Protocol 六、国内的现场总线的发展状况六、国内的现场总线的发展状况 现场总线技术在中

25、国正在健康地发展，要进一步促进现场总现场总线技术在中国正在健康地发展，要进一步促进现场总线的快速发展，最重要是推动企业对现场总线的应用。但是线的快速发展，最重要是推动企业对现场总线的应用。但是还有许多企业对现场总线技术和产品是否成熟可靠持怀疑态还有许多企业对现场总线技术和产品是否成熟可靠持怀疑态度，对应用时能否得到必要的支撑没有把握。现场总线技术度，对应用时能否得到必要的支撑没有把握。现场总线技术在中国已经度过了启蒙宣传期，进入推广应用期。在中国已经度过了启蒙宣传期，进入推广应用期。 现场总线已经发展到推广应用阶段现场总线已经发展到推广应用阶段 六、国内的现场总线的发展状况（1）中国已经成为各

26、种现场总线激烈争夺的重要战）中国已经成为各种现场总线激烈争夺的重要战场场（2）一些现场总线在中国的推广已经取得骄人业绩）一些现场总线在中国的推广已经取得骄人业绩 （3）国内企业开发的产品开始投入使用）国内企业开发的产品开始投入使用 现场总线发展的新特点现场总线发展的新特点 六、国内的现场总线的发展状况市场竞争更加激烈市场竞争更加激烈通讯介质的使用趋于多样化通讯介质的使用趋于多样化网关产品的激增网关产品的激增各协议组织的合作加强各协议组织的合作加强Web技术的应用扩大技术的应用扩大国内现场总线技术的应用问题国内现场总线技术的应用问题 六、国内的现场总线的发展状况 合理应用多种现场总线，注重综合开

27、发。合理应用多种现场总线，注重综合开发。 制造更多总线的低端产品，高端产品循序渐进制造更多总线的低端产品，高端产品循序渐进 发挥大型科研单位的作用，利用小型科研单位发挥大型科研单位的作用，利用小型科研单位的特点的特点现场总线应用中存在的问题现场总线应用中存在的问题 六、国内的现场总线的发展状况开发方面的问题开发方面的问题 开发的难度远比预料的大开发的难度远比预料的大 所需的人力、物力、时间和经所需的人力、物力、时间和经费远比预料的多。费远比预料的多。 推广应用所要做的工作过于繁锁推广应用所要做的工作过于繁锁 由于现场总线技术比较由于现场总线技术比较新和技术本身的复杂性，推广应用中会遇到许多意想

28、不到问题，新和技术本身的复杂性，推广应用中会遇到许多意想不到问题，这一点连国外大公司的产品在我国推广时也不例外。这一点连国外大公司的产品在我国推广时也不例外。 通过实践来解决应用中的问题通过实践来解决应用中的问题 六、国内的现场总线的发展状况（1）现场总线选择问题）现场总线选择问题 （2）系统集成商选择问题）系统集成商选择问题 （3）降低工程费用问题）降低工程费用问题 （4）解决瓶颈问题）解决瓶颈问题 智能化现场仪表的开发和应用情况智能化现场仪表的开发和应用情况 六、国内的现场总线的发展状况几年前，由于无法完全自主地选择现场总线，只能几年前，由于无法完全自主地选择现场总线，只能按技术资料的开放

29、程序，得到开发工具的难易程序和成按技术资料的开放程序，得到开发工具的难易程序和成本来选择现场总线。因此本来选择现场总线。因此“九五九五”科技攻关计划决定对科技攻关计划决定对HART和和FF进行攻关，十多家单位参加三个项目的攻关。进行攻关，十多家单位参加三个项目的攻关。目前的应用情况是：仪表正常运行时用到的智能功目前的应用情况是：仪表正常运行时用到的智能功能并不多，智能仪表的优点主要体现在性能稳定，精度能并不多，智能仪表的优点主要体现在性能稳定，精度高。在系统安装调试和周期性维护中智能仪表的智能功高。在系统安装调试和周期性维护中智能仪表的智能功能已经表现出明显的优越性，用户对国产智能仪表的接能已

30、经表现出明显的优越性，用户对国产智能仪表的接受程度大大提高。受程度大大提高。智能化现场仪表的开发和应用情况智能化现场仪表的开发和应用情况 六、国内的现场总线的发展状况宁肯买国外产品是国内市场的一个顽疾宁肯买国外产品是国内市场的一个顽疾 计算机软硬件企业鲜知市场还有这样一个需求计算机软硬件企业鲜知市场还有这样一个需求 仪表行业靠现行机制难成正果仪表行业靠现行机制难成正果 八八七、现场总线的标准化七、现场总线的标准化 WORLDFIP概况概况 PROFIBUS概况概况 P-NET 欧洲现场总线标准欧洲现场总线标准EN50170 FF（Fieldbus Foundation）概况概况 八八IEC现场

31、总线标准化工作情况现场总线标准化工作情况 七、现场总线的标准化 现场总线国际标准的最新进展现场总线国际标准的最新进展 七、现场总线的标准化 现场总线国际标准的最新进展现场总线国际标准的最新进展 七、现场总线的标准化 工控领域的现场总线标准主要为国际电工委员会制定的2个协议族IEC61158和IEC620262002年6月进行了第二次大范围的修改现场总线国际标准化工作困难的原因现场总线国际标准化工作困难的原因及今后工作的动态及今后工作的动态 七、现场总线的标准化 FF、PROFIBUS、WORLDFIP等等这些组织的支撑集团等等这些组织的支撑集团都是在世界市场中处于垄断地位的大公司，而他们所开发

32、的都都是在世界市场中处于垄断地位的大公司，而他们所开发的都是打破垄断、全国开放的现场总线，这本身就是一个很大的矛是打破垄断、全国开放的现场总线，这本身就是一个很大的矛盾。盾。由于各大集团在这场竞争中实力相当，在这些集团竞争由于各大集团在这场竞争中实力相当，在这些集团竞争的潜意识中，他们也感到在目前状况下的潜意识中，他们也感到在目前状况下IEC标准晚一天到来，对标准晚一天到来，对他们是有好处的。他们是有好处的。IEC组织内部本身也存在着组织内部本身也存在着“官僚主义官僚主义”的现象。当然出的现象。当然出现这种情况是必然的，因为它本身就是一个现这种情况是必然的，因为它本身就是一个“多极化多极化”组

33、织。组织。一些发展中国家在这场竞争中由于缺乏资金和技术的支一些发展中国家在这场竞争中由于缺乏资金和技术的支持，很大程度上受制于世界各大公司。持，很大程度上受制于世界各大公司。中国在现场总线国际标准化工作中的态度中国在现场总线国际标准化工作中的态度 七、现场总线的标准化 我国是我国是IECTC65的的P成员国家，同时上海工业自动化成员国家，同时上海工业自动化仪表研究所缪学勤先生又是仪表研究所缪学勤先生又是SC65CWG6现场总线工作组专现场总线工作组专家。在现场总线系列国际标准的历次投票中，中国的一票起着家。在现场总线系列国际标准的历次投票中，中国的一票起着至关重要的作用。至关重要的作用。从我国

34、的自身利益来讲，一方面我国从我国的自身利益来讲，一方面我国“九五九五”攻关项目选攻关项目选择的是择的是FF技术与产品；另一方面，作为我们这样的一个国民经技术与产品；另一方面，作为我们这样的一个国民经济迅速增长的国家，应一步实现现场总线产品与国际间接轨，济迅速增长的国家，应一步实现现场总线产品与国际间接轨，以避免出现重复投资局面，所以我国一贯支持以避免出现重复投资局面，所以我国一贯支持IEC早日完成早日完成IEC61158现场总线国际标准的制定工作。因而，我国在现场总线系现场总线国际标准的制定工作。因而，我国在现场总线系列标准的历次投票中都投了赞成票。列标准的历次投票中都投了赞成票。 八、现场总

35、线的发展趋势八、现场总线的发展趋势 令人关注的几个问题：令人关注的几个问题：能否出现全世界统一的现场总线标准能否出现全世界统一的现场总线标准 现场总线能否全面取代现时风靡世界的现场总线能否全面取代现时风靡世界的DCS系统系统 1.现场总线的发展不会被计算机通信技术取代现场总线的发展不会被计算机通信技术取代 国内的发展趋势国内的发展趋势 八、现场总线的发展趋势 多种现场总线在国内展开激烈竞争，竞争的重点是应多种现场总线在国内展开激烈竞争，竞争的重点是应用工程；用工程；国内自己开发的现场总线产品开始投入市场；国内自己开发的现场总线产品开始投入市场；国内各行业的现场总线应用工程迅速发展。国内各行业的

36、现场总线应用工程迅速发展。现场总线应用工程的发展趋势现场总线应用工程的发展趋势 八、现场总线的发展趋势 通过应用技术发挥现场总线的优势通过应用技术发挥现场总线的优势 不同类型的现场总线组合更有利于降低成本不同类型的现场总线组合更有利于降低成本 现场总线的本质是信息处理现场化现场总线的本质是信息处理现场化 网络的设计网络的设计 系统组态傻瓜化系统组态傻瓜化 九、现场总线的应用九、现场总线的应用 工业仪表与装置智能化工业仪表与装置智能化军用网络测试技术军用网络测试技术楼宇智能控制技术楼宇智能控制技术温室环境控制温室环境控制高档轿车高档轿车楼宇自控系统楼宇自控系统(Building Automati

37、on System-BAS) 九、现场总线的应用 BAS的基本构成 (1)中央控制(2)主控制器(3)区域控制器(4)传感器件 (5)执行机构(6)各种软件 楼宇自控系统楼宇自控系统(Building Automation System-BAS) 九、现场总线的应用 BAS的基本功能 (1)数据采集; (2) 各种设备启/停控制与监视; (3) 设备运行状况图象显示; (4) 各种参数的实时控制和监视； (5) 参数与设备非正常状态报警； (6) 动力设备节能控制及最优控制； (7) 能量和能源管理及报表打印； (8) 事故报警报告及设备维修事故报告打印输出。 楼宇自控系统楼宇自控系统(Bui

38、lding Automation System-BAS) 九、现场总线的应用 BAS对各设备的基本监控功能 (1)冷水机组 (2)新风机组及空调机组 (3)通风系统 4)给排水系统 (5)供配电系统 (6)发电机组 十、现场总线产品十、现场总线产品 连接于总线上的产品，可以分为有源和无源两大类。 有源产品包括以下部件有源产品包括以下部件十、现场总线产品 1. 节点（Node）2. 总线模块(Bus Modulea)-3. 网关（Gateway）：4. 放大器 5. 中继器（Repeater）6. 桥（Bgridge）7. 路由器（Router）8. 有源多端口分接器（Active hub）9.

39、 接口卡、接口模块无源总线产品包括无源总线产品包括 十、现场总线产品 1. T型分支（Tee）2. 无源多端口分接器（Passive hub）3. 终端电阻（Terminating Resistor）4. 总线电缆（Busline）十一、以太网与现场总线十一、以太网与现场总线 现场总线的发展不会被计算机通信技术取代 1.功能上 计算机通信的基本功能是可靠地传递信息。现场总线的功能是：经济、安全、可靠地传递信息；正确使用所传信息；及时处理所传信息。用户要求上用户要求上十二、以太网与现场总线 对计算机通信的主要要求是快。对现场总线不仅要求传输速度快，在过程控制领域还要求响应快，即实时性要求。这样“

40、快”就有三种含义。 传输速度快 响应时间短 巡回时间短EtherNet用于工业自动化需解决的问题用于工业自动化需解决的问题十二、以太网与现场总线 实时性问题如何满足现场环境如何获得技术支持网络安全问题Ethernet介入控制已经成为事实介入控制已经成为事实 十二、以太网与现场总线 目前现场总线正在开发与Ethernet、TCP/IP结合的技术有：ControlNet、DeviceNet和Ethernet/IP联合推出CIP（Control and Information Protocol）；Foundation Fieldbus推出HSE（High Speed Ethernet）；Profibus推出ProfiNet；还有一些现场总线本身就是与Ethernet功能接近的LAN（局域网），因此它们不经过Ethernet而直接与TCP/IP推出WorldFIP推出WorldFIP TCP/IP。Ethernet与现场总线整