现场总线系统FF与Profibus的比较

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FF和PROFIBUS现场总线控制系统应用

FF和PROFIBUS现场总线控制系统应用

F F总 线 由低 速 ir H1 高 速 (F H E组 成 。 f: ) '一 和 F— S)
F F现 场 总线 在 D S上 的应用 主要 是现 场 智能设 备 C 与 D S控制 器之 间的数字 式和 多点通信 。 F H1 C F — 主 要 用 于过程 工业 ( 续控 制 ) 自动 化 , 连 的 传输 速率 为 3 . b s 1 5kp ,通信 距离 可达 1 0 ( 2 0m 与传 输介 质有 9 关 ,可加 中继器延 长 ) F总线 的低速部 分 F — 。F F Hl
行诊 断 , 至能在故 障发生前 进行 预测 。 甚
1 F F和 P OFB R IUS现 场 总 线技 术
现 场 总线 ( i d u ) 指 安装 在 制造 或 过 程 区 Fe b s是 l
域 的现场装置 之间 、现场装置 与控制 室 内的 自动控 制装置 之间 的开放式 、 字化 、 数 串行和 多点通信 的数
种 ,其 中具 有一定影 响并 占有一定 市场份额 的现 场
总 线 主 要 有 C N、 R FB S F L n ok 、 A P O I U 、F、ow rs
备层 现场 总线 , 于控 制器 f D SP C、C与 现场 用 如 C 、L P ) 控制设备( 驱动器 、 测设备 、 如 检 HMI ) 间 的 通 等 之 信 。P O IU — P总线 技术具 有高速 、 R FB S D 实时 、 确定 、 可靠 的特点 , 传输 的数据量相 对较小 。 现场 总线 的介
卢松 城 , 梁
耿 魏 丽蓉 ,
LU o g c e g , L ANG n 2 W EILi r n 3 Sn—hn I Ge g , - o g (. 1广州粤能 电力科技开发有限公司 ,广东 广州 5 0 0 ;2 广西桂能科技发展有 限公司 ,广西 16 0 , 南宁 5 00 ; 30 7

工业上的总线分类

工业上的总线分类

总线技术按总线所在位置分类,可以把总线分为外部总线、内部总线和片内总线:一、外部总线:1、RS-232-C总线;2、RS-485总线;3、IEEE-488总线;4、SCSI总线;5、IDE总线;6、USB总线;7、Fire wire串行总线(IEEE-1394);8、Centronics总线;二、内部总线(PC内部总线1-3)1、FSB总线;2、HT总线;HT总线是AMD 为K8平台专门设计的高速串行总线,它的发展历史可回溯到1999年,原名为“LDT总线”(Lightning Data Transport),闪电数据传输。

3、QPI总线;5、SPI总线;6、SCI总线;三、系统总线1、VESA总线;2、数据总线(DB)、控制总线(CB)、地址总线(AB);3、IBM PC总线;4、ISA总线;5、EISA总线;6、PCI总线;PCI(peripheral component interconnect)总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种局部总线。

它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。

7、APG总线;8、2IC(intel integrated circuit bus)管理总线该总线是有飞利浦公司于80年代为音频和视频设备开发的串行总线,主要运用于服务器。

9、MCA总线;(微通道结构总线)在计算机系统总线中,还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线10、STD总线;12、PC/104总线;13、Compact PCI;Compact PCI的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统,是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准,是当今最新的一种工业计算机标准。

14、PCI-E总线PCI Express采用的也是目前业内流行这种点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。

现场总线与工业以太网-ProfiBus通讯技术

现场总线与工业以太网-ProfiBus通讯技术

ProfiBus通讯技术的概述
1
类型
按传输速度分为ProfiBus DP、ProfiBus PA和ProfiBus FMS三种类型。
2
特点
传输距离长、接口方便、可靠性高、实时性好、适用性强。
3
应用领域
广泛应用于工业自动化、过程自动化以及工控网络。
现场总线和工业以太网的区别
1 支持的节点类型不同
ProfiBus适用于工厂自动化现场的传感器、执行机构等自动控制设备,而工业以太网适用 于计算机网络中的各种数据传输节点。
身技术的改进和完善,与现有工业控制网络 相结合,不断满足不同行业的自动化需求。
方便的接口
标准的RS-485接口易于连接和维护。
适用性强
适用于多种设备和场合,能适应多变的现场环 境需求。
ProfiBus在工业自动化中的应用
生产过程中的控制
ProfiBus应用广泛,如轨道交通信号控制系统,飞机 发动机控制系统,生产过程中的各种控制以及机器 人控制平台等。
物流行业中的应用
Proபைடு நூலகம்iBus应用在物流行业中,如卷烟机设备、包装设 备、包卷设备和输送带设备。
ProfiBus的未来发展趋势
1
实现更高速率
为满足控制网络不断提升的数据传输速度和容量需求,ProfiBus正在不断研发设计更高速率的 新产品,比如ProfiNet IOC。
2
支持IEEE 802标准
正在开发能够支持IEEE 802标准的ProfiBus产品,以增强ProfiBus网络兼容性和互操作性。
现场总线与工业以太网ProfiBus通讯技术
现场总线与工业以太网是工业自动化领域中最常见的现场通讯技术。本次演 示将深入探讨其中最前沿的ProfiBus通讯技术。

profibus现场总线论文

profibus现场总线论文

PROFIBUS现场总线摘要:现场总线技术是’" 20世纪"80年代兴起的一种集控制技术、仪表技术和计算机网络技术为一体的先进的工业控制技术。

这其中PROFIBUS现场总线是目前较为流行的五种现场总线中较为有仪表性的一种。

文中介绍了PROFIBUS现场总线的由来、构成、特性及其优点,展望了其未来的发展趋势。

1现场总线技术的产生早在20世纪80 年代中期,国外就提出了现场总线,但研究工作进展缓慢,且没有国际标准可以遵循。

直到1984 年,美国仪表协会(ISA)下属的标准与实施组工作中的ISA/SP50 开始制订现场总线的标准。

1985 年国际电工委员会决定由Proway Working group 负责现场总线体系结构与标准的研究工作。

1986 年德国开始制订过程现场总线(process field-bus)标准,简称PROFIBUS,由此拉开了现场总线标准制订和产品开发的序幕.2PROFIBUS的协议结构PROF IBUS协议结构是根据IS07498国际标准、以开放式系统互联网络作为参考模型的。

该模型共有7层.PROF IBUS - DP定义了第1、2层和用户接口, 3到7层未加描述,这种流体型结构确保了数据传输的快速和有效。

直接数据链路映像提供易于进入第2层的用户数据。

用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能,并详细说明了各种不同PROF IBUS - DP设备的设备行为。

PROF IBUS - FMS定义了1、2、7层,应用层包括现场总线信息规范和低层接口。

FMS包括了应用协议并向用户提供可广泛选用的强有力的通信服务。

LL I协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第2层访问接口。

第2层现场总线数据链路可完成总线访问控制和数据的可靠性[ 9 ]PROF IBUS - PA PA 的数据传输采用扩展的PROF IBUS - PA PA 的数据传输采用扩展的行为的PA 行规。

FF与Profibus现场总线在火电厂的应用研究

FF与Profibus现场总线在火电厂的应用研究

[ 摘 要] 借助 实验 室基 本 的 、 完整 的 F F和 P oiu r f s系统 , 别对 两 类现 场 总 线技 术进行 了以工 程应 用 b 分 为 目的 的试验 、 分析 和研 究 , 两类现 场 总线 技 术 特 点厦 其 在 火 电厂 的 适 用 范 围进 行 了阐述 , 对 某 大型 对 并
围1 F F现 场 总 线 试 验 系 统
HI 总线挂接设备数量受限于下列 4 :1 供电 点 ()
限制 ;2 ()运行 速 度 限制 。设 备 运 行 时 间小 于 20ms 5
收 疆 日期 : 20 — 2 3 05 1 — 1
维普资讯
时, 一条 HI总线 可挂接 4个 现场 设 备 ; 3 ( )危 险 级 限
制 。如 H1总线 上的某 设备 故 障或 损坏 可 能造 成 企业
重大损 失 , 样 的设 备 只 能 接 1个 ;4 这 ( )总 线 通 讯 周
期。
1 3 2 H1总线 的通讯 方式 . .
HI总线 的扫描 周 期 分 为宏 周 期 和 监 控周 期 。一 个 宏周期 由所谓 的背 景通讯 周期 和控 制扫 描 ( 运算 ) 周 期 构成 。控制扫 描 ( 算 ) 期将 总线 上所 有 节点 的功 运 周
1 3 基金 会现 场 总线控 制 系统试 验 .
l 基 金 会 现 场 总 线 F ( o dt n F F u ai o Fe b s 的应 用研 究 id u ) l
1 1 基 金会现 场总 线概 述 .
1 3 1 现场 总线 试验 系统 的组 成 ..
为 了研 究 F F现 场 总线 的 工程 应 用 特 点 和 性 能 , 构 建 了一 套基本 的 、 整 的 F S控 制 系统 , 完 C 包含 s r ma

现场总线简介

现场总线简介

现场总线简介现场总线的产生【1】随着信息与科学技术的迅猛发展,信息交换方式日新月异,并朝着全球化与数字化的方向发展,自动控制系统作为信息与科学技术发展的融合产物,自19世纪以来的近两百年里也发生了巨大变革。

总的来说,一般可将其划分为5代:(1)气动信号控制系统(PCS )气动信号控制系统是于19世纪中期出现的基于5-13psi的第一代控制系统(2)电动模拟仪表过程控制系统(ACS)电动模拟过程控制系统出现于20世纪50年代,一出现便很快占据控制领域的主导地位它利用0-10mA或4-20mA的电流模拟信号进行现场级设备信号的采集与控制,是第二代控制系统但由于模拟信号精度较低并易受干扰,所以很快便被新的控制系统取代(3)集中式数字控制系统(CCS)随着数字计算机技术的发展和应用,20世纪70年代左右集中式数字控制系统(CCS)出现并占据主导地位,称为第三代控制系统。

集中式数字控制系统能够根据现场情况进行及时控制和计算判断,并且在控制方式和时机的选择上能进行统一调度和统筹安排。

另外,由于采用单片机等作控制器,数字信号的传输在控制器内部进行,这样不仅克服了ACS系统中模拟信号精度低的缺点,而且也提高了系统的抗干扰能力。

但由于该系统对控制器本身有很高的要求,而当任务增加时,控制器的效率将明显下降,很难保证满足对控制器足够的处理能力和极高的可靠性的要求(4)分散式控制系统(DCS)20世纪80年代初,微处理机的出现和应用促使了第四代控制系统——分散式控制系统(DCS)的产生。

DCS系统采用集中管理、分散控制,即将管理与控制相分离:上位机执行集中监视管理,下位机在现场进行分散控制,它们之间用控制网络相连实现信息传递。

与之前几代控制系统不同,分散式的控制系统降低了系统中对控制器处理能力和可靠性的要求。

(5)现场总线控制系统(FCS)20世纪80年代中后期,随着微电子技术和大规模以及超大规模集成电路的快速发展,顺应以上需求,国际上发展起来一种以微处理器为核心,使用集成电路实现现场设备信息的采集传输处理以及控制等功能的智能信号传输技术——现场总线,并利用这一开放的、具有可互操作性的网络技术将各控制器和现场仪表设备实现互连,构成了现场总线控制系统。

FF总线与PROFIBUS的比较

FF总线与PROFIBUS的比较

现场总线及集散控制课程报告FF总线与PROFIBUS总线比较摘要:本文简单介绍了目前工业自动化控制系统中广泛使用的两种总线系统(FCS)--FF总线与PROFIBUS总线。

从两种总线的简介、特点及应用领域行了对比,并对两者的发展趋势进行简单阐述。

关键词:FF总线,PROFIBUS总线,应用比较1 两种总线简单介绍基金会现场总线(FF,Foundation Fieldbus)是目前最具发展前景、最具竞争力的现场总线之一。

以Fisher-Rosemount公司为首,联合80家公司组成的ISP组织和以Honeywell公司为首,联合欧洲150家公司组成的WorldFIP北美分部,这两大集团于1994年合并,成立现场总线基金会,致力于开发统一的现场总线标准。

FF目前拥有120多个成员,包括世界上最主要的自动化设备供应商:A-B、ABB、Foxboro、Honeywell、Smar、FUJI Electric等。

FF的通信模型以ISO/OSI开放系统模型为基础,采用了物理层、数据链路层、应用层,并在其上增加了用户层,各厂家的产品在用户层的基础上实现。

PROFIBUS是过程现场总线(Process Field Bus )的缩写,于1989年正式成为现场总线的国际标准。

目前在多种自动化的领域中占据主导地位,全世界的设备节点数已经超过2000万[1]。

它由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。

其中PROFIBUS-DP应用于现场级,它是一种高速低成本通信,用于设备级控制系统与分散式I/O之间的通讯[2],总线周期一般小于10ms,使用协议第1、2层和用户接口,确保数据传输的快速和有效进行。

;PROFIBUS-PA适用于过程自动化,可使传感器和执行器接在一根共用的总线上,可应用于本征安全领域;PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络[3],它是令牌结构的实时多主网络,用来完成控制器和智能现场设备之间的通信以及控制器之间的信息交换。

modbus通信协议,profibus、FF、CAN总线等几种现场总线知识合集

modbus通信协议,profibus、FF、CAN总线等几种现场总线知识合集

在工业的发展中,现场总线起着非常重要的作用,主要应用于石油、化工、电力、医药、冶金、加工制造、交通运输、国防、航天、农业和楼宇等领域。

今天小编就给大家介绍一下modbus通信协议,profibus、FF、CAN总线等几种现场总线。

Modbus通信协议Modbus的起源和发展Modbus是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的,是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。

为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用,目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA(Interface for Distributed Automation,分布式自动化接口)组织,并成立了Modbus-IDA组织,为Modbus今后的发展奠定了基础。

在中国,Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。

据不完全统计:截止到2007年,Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。

为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用,目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA(Interface for Distributed Automation,分布式自动化接口)组织,并成立了Modbus-IDA组织,为Modbus今后的发展奠定了基础。

在中国,Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。

据不完全统计:截止到2007年,Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。

Modbus的应用应用于电子控制器上的一种通用语言。

通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。

当在同一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器需要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。

此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。

许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用。

FF和PROFIBUS现场总线控制系统应用

FF和PROFIBUS现场总线控制系统应用

FF和PROFIBUS现场总线控制系统应用卢松城;梁耿;魏丽蓉【摘要】通过对FF和PROFIBUS现场总线综述,介绍基于FF和PROFIBUS现场总线技术的烟气海水脱硫控制系统在1000MW火电机组的应用.就地变送器、流量液位表计等采用具有FF接口的产品,部分电动执行机构具有PROFIBUS-DP的接口.具有现场总线接口的仪表设备通过总线通信与艾默生0VATION系统连接.应用实践表明,基于FF和PROFIBUS现场总线技术的烟气海水脱硫控制系统运行稳定,现场总线技术的优势得到体现.【期刊名称】《广西电力》【年(卷),期】2010(033)006【总页数】3页(P72-74)【关键词】现场总线技术;脱硫控制系统;Ovation系统【作者】卢松城;梁耿;魏丽蓉【作者单位】广州粤能电力科技开发有限公司,广东广州,510600;广西桂能科技发展有限公司,广西南宁,530007;广西电力职业技术学院,广西南宁,530007【正文语种】中文【中图分类】TM621.6近年来,现场总线技术日益成熟,为提升自动化水平,电厂控制系统开始较多采用现场总线技术。

目前,火电厂现场总线的应用更侧重于现场设备的数字化,其除具有节省电缆,维护简单,数字信号精确等优点外,强大的现场总线设备诊断和管理软件充分发挥现场总线设备具有的故障自诊断和网络化管理能力。

在设计1000 MW机组的过程中,应大胆地选用与控制系统相兼容的现场总线控制技术[1],因为它在集控室可对现场智能仪表进行标定、调整及运行诊断,甚至能在故障发生前进行预测。

1 FF和PROFIBUS现场总线技术现场总线(Fieldbus)是指安装在制造或过程区域的现场装置之间、现场装置与控制室内的自动控制装置之间的开放式、数字化、串行和多点通信的数据总线。

现场总线是全数字通信的技术,被誉为自动化领域的计算机局域网。

它具有全数字通信、可互操作、高度分散、开放性好、可靠性高、投资与维护成本低等独特的优点。

几种典型的现场总线

几种典型的现场总线

4几种典型的现场总线介绍4.1 ProfibusPROFIBUS是1987年,德国联邦科技部集中了13家公司的5个研究所的力量,按ISO/OSI参考模型制订的现场总线的德国国家标准,其主要支持者是德国西门子公司,并于1991年4月在DIN19245中发表,正式成为德国标准。

开始只有PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS,1994年又推出了PROFIBUS-PA,它引用了IEC标准的物理层(IEC1158-2,1993年通过),从而可以在有爆炸危险的区域(EX)内连接本质安全型通过总线馈电的现场仪表,这使PROFIBUS更加完善。

PROFIBUS已于1996年3月15日批准为欧洲标准EN50170的第2卷。

①组成:PROFIBUS有三个部分组成:· PROFIBUS-FMS(Field Message Specification)主要是用来解决车间级通用性通讯任务。

可用于大范围和复杂的通讯。

总线周期一般小于100ms。

· PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)这是一种经过优化的高速和便宜的通信总线,它的设计是专门为自动控制系统与分散的I/O设备级之间进行通信使用的。

总线周期一般小于10ms。

图4 Profibus 的组成部分· Profibus-PA(Process Automation)是专门为过程自动化设计的,它可使传感器和执行器按在一根共用的总线上,甚至在本质安全领域也可接上。

根据IEC1158-2标准,PROFIBUS-PA用双线进行总线供电和数据通信。

图4为PROFIBUS组成说明,图5为PROFIBUS的应用范围。

PROFIBUS支持多主站通信(令牌方式)和主-从通信。

图5 Profibus 应用范围②协议结构Profibus协议结构是根据ISO7498国际标准以OSI作为参考模型的。

但省略了3~6层,同时又增加了服务层。

现场总线种类及标准

现场总线种类及标准

现场总线种类及标准现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的一个标准的、开放的、双向的多站数字通信系统。

随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的发展,以全数字式现场总线(FIELDBUS)为代表的互联规范,正在迅猛发展和扩大。

由于采用现场总线将使控制系统结构简单,系统安装费用减少并且易于维护;用户可以自由选择不同厂商、不同品牌的现场设备达到最佳的系统集成等一系列的优点,现场总线技术正越来越受到人们的重视。

近十几年由于现场总线的国际标准不能建立,现场总线发展的种类较多,约有40余种:如德国西门子公司Siemens的ProfiBus,法国的FIP,英国的ERA,挪威的FINT,Echelon公司的LONWorks,PhenixContact公司的InterBus,RoberBosch公司的CAN,Rosemounr公司的HART,CarloGarazzi公司的Dupline,丹麦ProcessData公司的P-net,PeterHans公司的F-Mux,以及ASI(ActraturSensorInterface),MODBus,SDS,Arcnet,国际标准组织-基金会现场总线FF:FieldBusFoundation,WorldFIP,BitBus,美国的DeviceNet与ControlNet等等。

现场总线的种类主要有:基金会现场总线FF;ProfiBus;WorldFIP;ControlNet/DeviveNet;CAN等1、基金会现场总线FF现场总线基金会包含100多个成员单位,负责制订一个综合IEC/ISA标准的国际现场总线。

它的前身是可互操作系统协议ISP(InterperableSystemProtocol)--基于德国的ProfiBis标准,和工厂仪表世界协议WORLD (WorldFactoryInstrumentationProtocol)--基于法国的FIP标准。

ISP和WORLDFIP于1994年6月合并成立了现场总线基金会。

profibus习题及答案

profibus习题及答案

1.查阅资料比较CAN、FF、PROFIBUS总线得实际应用情况包括应用领域、特点、趋势?答:CAN总线能提高系统得可靠性、实时性及灵活性,世界上主要得汽车制造厂商都采用CAN总线作为数据通信系统,目前已发展成为汽车电子系统得主流总线,目前就是为数不多得国际标准现场总线。

目前其技术比较成熟,控制芯片已经商品化,NXP,TI,意法,Atmel等各大主流得芯片制造商,都集成了一个或多个CAN总线控制器,由此形成了一定得价格优势。

由于其高性能,高可靠及独特得设计,在现代分布式测量与控制技术领域得应用愈加广泛,在铁路、交通、自控、仪表、航空航海、机械工业等领域逐步提高了市场范围。

基金会现场总线FF就是一个国际性得协会组织,有100多个会员单位,包括Foxboro、横河电机、ABB, Siemens等全球主要得过程控制供应商与最终用户。

FF物理介质支持双绞线、光缆与无线发射。

协议符合IEC61158-2标准。

其物理介质得传输信号采用曼彻斯特编码。

由于世界上大得仪表公司与用户都参加了FF,因此FF开发得现场总线产品在品种与性能上都能满足控制要求,选择范围比较广,使用方便并且价格合理。

FF能实现产品得可互操作性与可互换性。

功能块比较完全,用户组网及使用都比较方便。

并且留有空间,可供用户开发具有独特功能得功能块。

产品开发、试验及推广实力雄厚,考虑完善,产品得可靠性与实用性较高。

FF总线由于其本质安全以及易于集成、便于开发、网络协议完善等特点,广泛应用于工业自动化与过程自动化领域,特别就是仪表领域。

在过程自动化领域中,FF总线得市场份额占有并仍将占用巨大优势。

PROFIBUS由三部分组成,即PROFIBUS-FMS(现场总线报文规范)、PEOFIBUS-DP(分散型外围设备)及PROFIBUS -PA(过程自动化)。

其中,PROFIBUS -DP就是专门为自动控制系统与分散I/0得设备级之间进行通信使用得。

PROFIBUS-PA就是专门为过程自动化设计得,可使传感器与执行器接在同一根公用得总线上,甚至在本质安全区也可接上。

现场总线有哪几种-现场总线优缺点

现场总线有哪几种-现场总线优缺点

现场总线有哪几种?现场总线优缺点常见的现场总线有:PROFIBUS、EtherCA T、Lightbus、Interbus、CANopen、ControlNet、SERCOS interface、Ethernet、PROFINET、USB、Modbus、RS232/RS485、CC-Link、AS-Interface、LON、EIB、SNMP、QOS、CAN、MECHATROLINK。

总线优点:现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列,为其应用开拓了更为广阔的领域;一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;提高了系统的可靠性;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。

总线缺点:网络通信中数据包的传输延迟,通信系统的瞬时错误和数据包丢失,发送与到达次序的不一致等都会破坏传统控制系统原本具有的确定性,使得控制系统的分析与综合变得更复杂,使控制系统的性能受到负面影响。

总线本质不同的机构和不同的人可能对现场总线有着不同的定义,不过通常情况下,大家公认在以下六个方面:1、通信网络用于过程自动化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。

2、设备互联依据实际需要使用不同的传输介质把不同的现场设备或者现场仪表相互关联。

3、互操作性用户可以根据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路,从而可以自由地集成FCS。

4、分散功能块FCS废弃了DCS的输入/输出单元和控制站,把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表,从而构成虚拟控制站,彻底地实现了分散控制。

5、通信线供电通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量,这种方式提供用于本质安全环境的低功耗现场仪表,与其配套的还有安全栅。

6、开放式互联网现场总线为开放式互联网络,既可以与同层网络互联,也可与不同层网络互联,还可以实现网络数据库的共享。

FCS三大控制系统的特点和差异

FCS三大控制系统的特点和差异

PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异1.前言上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统,正以迅猛的势头快速发展,是目前世界上最新型的控制系统。

现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点,正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。

现场总线控制系统的出现,将给自动化领域带来又一次革命,其深度和广度将超过历史的任何一次,从而开创自动化的新纪元。

在有些行业,FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCS 与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。

本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析,指出它们之间的渊源及发展方向。

2.PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之谓工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。

它们各自的基本特点如下:2.1 PLC(1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。

(2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。

(3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。

(4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。

这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。

(5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。

(6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。

(7)PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。

(8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。

(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。

Profibus与FF总线技术应用比较

Profibus与FF总线技术应用比较

Profibus与FF总线技术应用比较刘彦明【摘要】本文对于Profibus PA和Foundation Fieldbus进行了多个层面的比较分析,通过美国知名工程公司执行的某个项目中控制系统采用ABB公司AC 800xA总线技术的总结,从应用层面探讨了Profibus总线技术在化工工业领域更具有经济性的结论。

【期刊名称】仪器仪表用户【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3【关键词】Profibus PA,Foundation Fieldbus,现场总线技术,工程总承包项目,ABB DCS0 引言近年来,随着石油化工领域的项目新建、投产,现场总线技术应用已经在2000年通过的IEC61158.3~6总线标准的基础上,有了很成熟的用户群和相当多的比较分析。

尤其是FF总线(Foundation Fieldbus)和Profibus两种总线,它们在化工领域应用广泛,在以下方面有着共同的优势[1,3]:双向通讯,安装、调试和维护简单方便。

过程变量信息传递速度快。

总线仪表通讯,现场仪表故障只影响本身或相关少量设备。

总线供电,本质安全型,危险点分散。

目前主流DCS供应商都同时支持这两种总线,受到市场项目投资规律的影响,本文将从技术差异性角度比较两种总线,重点关注经济合理性,以求工程总承包项目(EPC)效益最大化。

1 FF和Profi bus总线的主要差异FF总线是由现场总线基金会组织(FF)开发的现场总线,体系结构参照国际标准化组织(ISO)的开放系统互联协议(OSI)而制定的;Profibus则是符合德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50179,按照ISO/OSI参考模型制定。

表1对两种总线的技术特点进行了比较总结[1,2]。

图1表明了两种总线在控制应用上的主要差异, 对于Profibus, 控制模块跟传统控制系统一样,在系统端执行控制功能,但采用数字智能现场仪表,在现场端进行信号的双向信息处理;而FF总线则把控制模块功能移到了现场仪表端[3]。

常见九大现场总线全解析

常见九大现场总线全解析

常见九大现场总线全解析内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.目前国际上有40多种现场总线,但没有任何一种现场总线能覆盖所有的应用面,按其传输数据的大小可分为3类:传感器总线(sensorbus),属于位传输;设备总线(devicebus),属于字节传输;现场总线,属于数据流传输。

什么是现场总线?现场总线(Fieldbus)是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于现场总线技术过程自动化、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。

现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层,作为工厂设备级基础通讯网络,要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点:具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定,多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。

由于上述特点,现场总线系统从网络结构到通讯技术,都具有不同上层高速数据通信网的特色。

目前国际上有40多种现场总线,但没有任何一种现场总线能覆盖所有的应用面,按其传输数据的大小可分为3类:传感器总线(sensorbus),属于位传输;设备总线(devicebus),属于字节传输;现场总线,属于数据流传输。

下面让我一起去认识主要的几种总线。

一、FF现场总线FF现场总线基金会是由WORLDFIPNA(北美部分,不包括欧洲)和ISPFoundation于1994年6月联合成立的,它是一个国际性的组织,其目标是建立单一的、开放的、可互操作的现场总线国际标准。

十种类型现场总线的体系结构

十种类型现场总线的体系结构

十种类型现场总线的体系结构目录综述 (2)1 Type1 TS61158 现场总线 (2)2 Type2 ControlNet和Ethernet/IP现场总线 (3)3 Type3 Profibus 现场总线 (4)4 Type4 P-NET现场总线 (5)5 Tpye5 FF HSE现场总线 (5)6 Type6 SwiftNet现场总线 (6)7 Type7 WorldFIP现场总线 (7)8 Type8 INTERBUS现场总线 (8)9 Type9 FF H1现场总线 (10)10 Type10 PROFI net现场总线 (10)综述按照国际电工委员会IEC/SC65C的定义,安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线称为现场总线。

根据使用场合和用途不同,现场总线又分为H1低速现场总线和H2高速现场总线。

IEC/SC65C最初定义H1总线为用于制造或过程区域的、通过两根传输线向现场装置供电的低速串行总线,H2总线为无需解决两线制供电,用于装置间传送信息的高速串行总线。

H1和H2总线相辅相成构成了完整的工业自动化系统信息通信网络。

经过长达15年的争论,IEC61158用于工业控制系统的现场总线国际标准于2000年初终于获得通过,现场总线之争逐渐随之退潮,IEC/SC65C/WG6现场总线标准委员会到此也完成了历史使命。

为了进一步完善IEC61158标准,IEC/SC65C成立了MT9现场总线修订小组,继续这方面的工作。

MT9工作组在原来8种类型现场总线的基础上不断完善扩充,于2001年8月制定出由10种类型现场总线组成的第三版现场总线标准,它们是:Type1 TS61158 现场总线、Type2 ControlNet 和Ethernet/IP 现场总线、Type3 Profibus现场总线、Type4 P-NET现场总线、Type5 FF HSE现场总线、Type6 Swift-Net 现场总线、Type7 WorldFIP现场总线、Type8 INTERBUS现场总线、Type9 FF H1现场总线以及Type10 PROFInet现场总线,该标准于2003年4月成为正式国际标准。

Modbus和Profibus的区别?

Modbus和Profibus的区别?

Modbus和Profibus的区别?⼀. 引⾔现代⼯业的迅速发展,不断促进着⾃动化控制技术及设备通信技术创新的发展。

当前,PLC、DCS、智能仪表等已⼴泛应⽤到现场⽣产控制系统中,并发展到由上述设备相互协同、共同⾯向整个⽣产过程的分布式⼯业控制系统。

在此系统中,现场总线通信技术⾄关重要。

1 Profibus协议简介PROFIBUS 是⽬前国际上通⽤的现场总线标准之⼀,以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多⼚商的⽀持和不断发展的应⽤⾏规,已成为最重要的和应⽤最⼴泛的现场总线标准。

PROFIBUS 现场总线通讯协议包括三个主要部分:(1). Profibus-DP:主站和从站之间采⽤轮循的通讯⽅式,主要应⽤于⾃动化系统中单元级和现场级通信;(2). PROFIBUS PA:电源和通信数据通过总线并⾏传输,主要⽤于⾯向过程⾃动化系统中单元级和现场级通讯;(3). PROFIBUS FMS:定义了主站和主站之间的通讯模型,主要⽤于⾃动化系统中系统级和车间级的过程数据交换;其中,Profibus-DP是⾼速⽹络,通讯速率达到12M。

Profibus-DP可以连接远程I/O、执⾏机构、智能马达控制器、⼈机界⾯HMI、阀门定位器、变频器等智能设备,⼀条Profibus-DP总线可以最多连接123 个从站设备。

Profibus-DP的拓扑结构可以是总线型、星型和树型,通讯介质可以是屏蔽双绞线、光纤,也⽀持红外传输,采⽤双绞线时,不加中继器最远通讯距离可达1.2 公⾥,最多可以采⽤9 个中继器,最远通讯距离可达9 公⾥。

采⽤光纤时,最远通讯距离可达100 公⾥以上,其中采⽤多膜光纤,两点间最远距离可达3 公⾥,采⽤单膜光纤时,两点间最远距离可达3 公⾥。

2.2 Modbus协议简介Modbus协议是⼀种适⽤于⼯业控制领域的主从式串⼝通讯协议,它采⽤查询通讯⽅式进⾏主从设备的信息传输,可寻址1-247个设备地址范围。

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现场总线系统FF与Profibus的比较
一、FF与Profibus的共同点
1.低速总线都符合IEC/ISA的物理层协议
2.都能实现总线供电和本安防爆,可用于危险场所。

3.都得到有用户和制造商组成个国际组织的支持。

4.都是用数字信号代替4-20MA DC信号。

5.都能实现多点挂接,以节约电缆和相关成本。

二、FF与Profibus性能比较
Profibus FF
物理层IEC1158-2 IEC1158-2
通讯速率31.25Kb/s 31.25Kb/s
总线供电可以可以
利用现有电缆可以可以
本安防爆可以可以
链路层802.4令牌专门设计
点对点通讯可以可以
网络时间同步不可可以
周期性数据主站呼叫定时发送
应用层延伸到DP FMS
功能块有限用户任意开发
功能块标准化无有
DD功能无有
系统管理无有
工位号检索无有
网络地址指定无有
防止地址重复无有
功能块定时执行无有
仪表状态信息无有
控制功能分散到现场无有
三、FF与Profibus优点比较
Profibus FF
节约起动成本可以可以
设备认证有有
自诊断和维护设备有限有
现场设备远方组态有限有
现场设备远方校验无有
用户选择设备的自由度有限有
多台上位机影响扫描周期不影响
四、FF与Profibus差别
1.能否将控制功能分散到现场设备
FF- 采用出版者/订户的通信模式,使不同制造厂的现场设备间可以通信、交换数据并共同工作在一个网络上。

网络上定时向通信、交换数据并共同工作在一个
网络上。

网络上定时向所有的设备广播时间,保证网络上所有的设备时间同步,从而使功能块能按精确的时间间隔和顺序执行,并能精确报警,所以,FF可在现场设备中完成控制功能。

Profibus-采用主从通信模式,所有的通信都要通过上位主站,因此,现场设备之间通信很困难。

不具备系统管理和时间同步功能。

因此,不能在现场设备中完成控制功能。

2.能否实现真正的可互操作
FF- FF通信协议特有的用户层中规定了29种标准功能模块,实现基本控制功能。

这些功能模块内装在各种现场设备中,使各种现场设备之间很容易实现可互操作。

FF通信协议的应用层中采用了设备描述(DD)技术,尽管不同厂商的设备设计了不同的控制功能,但只要向用户提供该设备的DD文件,上位系统就可以马上了解它的全部特性和参数,对它进行组态,做到即插即用。

2.是否真正开放
FF-现场总线基金会保证其各部分技术都有不止一个供应商将它开发成商品,如果没有多个供应商参见开发,基金会将拒绝提供该部分技术。

基金会的董事会由11个不同公司的成员组成。

Profibus-其部分技术只有一个公司掌握,例如,高速离散控制所必需的高性能芯片只有一家公司能提供。

其董事会由4人组成,其中两人来自一个公司。

3.是否能方便地构成控制系统
FF-在网络上挂接一个新设备时,能自动指定该设备在网络中的地址,真正做到即插即用。

能自动防止重复指定地址,保证一台设备一个地址。

可以在网络上按工位号检索设备,而不必考虑该工位号是在网的何处注册的。

Profibus-Profibus不具备这方面的功能。

1、二者都支持本安。

2、二者内部都有功能块,但FF H1中的功能块数据及种类可以很丰
富的,在组态及调度方面对于工程师来说有很大的自由度;PA中可能只有一个变换块及一个功能块,如AI,且是开机就启动的,可能不需要调度。

3、FF H1中现场仪表也可以且有LAS功能,从功能上讲,所有设备(除了LAS外)是等同的;PA仪表必须通过DP/PA网关与DP PLC相连才能工作,所有的PA设备只能作从设备。

先讲这些,其它的想起来再说。

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