第二章-基金会现场总线1PPT课件
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➢ FF-H1主要用于过程工业（连续控制）的自动化。
➢ FF-HSE则采用基于Ethernet (IEEE802.3) +TCP/IP的六层结构，其 通信距离为750m和500m。
➢ 物理传输介质可支持双绞线、光缆和无线发射，协议符合 IEC61158-2标准。
➢ FF-HSE主要用于制造业(离散控制)自动化以及逻辑控制、批处理和 高级控制等场合。
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2.1.2一个典型的工程实例
3.辅助设备及电缆
（1）接线箱： 涂料厂：接线箱使用刀式开关终端 公用工程厂：Relcom的Mega-block接线箱 聚脂厂：带有P+F网段保护和现场隔离的接线箱 （2）现场总线辅助部件，包括电源模块和诊断模块、网段 保护器和保护现场设备短路的现场安全栅由P+F Powerhubs 提供。
• 其实，基金会现场总线不仅仅在规模上可以适应大中小规 模上的变化，在控制类型上也正在把高速总线HSE扩展到 连续过程控制以外的断续和批量控制中。
• 应用领域包括石油天然气、炼油、石化、化工、冶金、制 药、电力等
• 现场总线基金会对用户的承诺正在变成现实……。
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2.1 概述
2.1.1 基金会现场总线发展背景、特点及应 用情况
➢ FF的最大特色在于它不仅是一种总线，而是一个系统。它既 是网络系统也是自动化系统。
➢ FF总线的低速部分除了实现现场总线信号的数字通信外， FF-H1具有适用于过程自动化的一些特点：支持总线供电、 支持本质安全、采用令牌总线访问机制等。
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2.1.1 基金会现场总线发展背景、特点及应用情况(续)
• 基于以太网的高速部分HSE充分利用低成本和商业可用的 以太网技术；
• HSE现场总线技术的另一个关键特点是，HSE现场设备支持 标准的FOUNDATION功能模块，例如AI、AO和PID，也 包括新的、具体应用于离散控制和I/O子系统集成的“柔性 功能模块”；
• 所有或部分的HSE网络和设备可实现冗余，以适应应用中 容错的需要。
（2）压力仪表： E+H Cerabar／Deltabar；艾默生3051；Siemens Sitrans P；
（3）温度仪表： 艾默生3244系列、848系列；Wika 5350； （4）料位仪表： 雷达： E+H FMR240、E+H FMR230；超声 波 E+H Prosonic Level； （5）分析仪表： PH计：艾默生TR200；电导计艾默生400VP （6）控制阀门： Samson3787定位器；
➢
它包括基金会现场总线的通信模型、通信协议、通信控制
器芯片、通信网络与系统管理等内容。
➢
它涉及一系列与网络相关的硬、软件，如通信栈软件，被
称之为圆卡的仪表用通信接口卡，FF与计算机的接口卡，各种网
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2.1.1 基金会现场总线发展背景、特点及应用情况
➢ FF总线的前身是ISP和WordFIP标准，ISP协议是以美国 Fisher-Rousemount公司为首，联合Foxboro、横河、ABB 、西门子等80家公司制订的；WordFIP协议是以Honeywell 公司为首，联合欧洲等地的150家公司制订的。
第2章 基金会现场总线
2.1 概述 2.2 基金会现场总线网络设备与安装 2.3 基金会现场总线组态基础 2.4 基金会现场总线仪表及应用
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第2章 基金会现场总线
• 基金会现场总线自问世以来，正以磅礴之势在连续工业过 程控制中掀起了应用高潮。
• 在中国，据不完全统计，几百个大中项目遍及大江南北， 其中不乏世界级大项目，如上海赛科工程、广东惠州中海 壳牌石化工程和正在建设中的福建炼油乙烯工程，其规模 之大让世人震惊。
该项目已使用了6套艾默生的DeltaV系统，其中涂料厂、 公用工程厂、聚脂厂近期使用了DeltaV7.4版本和大量的FF设 备；涂料厂为600台(全部模拟量设备)；公用工程厂为300台( 另外有HART设备在单元包中)；聚脂厂为2200台。 2.网段设计 塑料厂网段布局中，在1个H1例段上接两个子网段，聚酯厂 网段布局为FF设备最大安装数量为8台，每个网段的最大阀门 安装数为2台(阀门定位器为2个)，每个网段的备用的分支数为 2个，每个分支上的FF设备为1台，也就是8：2：2：1模式。
• 基金会现场总线在大、中、小系统中都有应用，但大部分 的应用在中、小系统中。在过程控制领域，FF已成为公认 的第一流技术。
.Leabharlann Baidu
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2.1.2一个典型的工程实例
项目概况： 上海拜耳漕泾园区(Bayer Material Science)下属的涂料
厂、公用工程厂和聚酯厂已于2006年建成投产。该项目选用 了FF基金会现场总线，特别是聚酯厂，使用的FF现场总线仪表 较多。 1.设备的选用和总量
在某些场合，浪涌保护也可以用在保护网段非闪电直接 击中的浪涌破坏. （3）每个网段主干电缆：单根双绞线电缆
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2.1.2一个典型的工程实例
4.现场仪表选型
（1）流量仪表： 科里奥利流量计：E+H Promass；艾默生Micromotion； 涡街流量计：艾默生8800系列，E+H Prowirl； 电磁流量计：E+H Promag； 超声波流量计：E+H Prosonic Flow；
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2.1.2一个典型的工程实例
图2.1 FF网段布局图(聚酯厂，2个接线箱)
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2.1.2一个典型的工程实例
图2.2 FF网段布局图(聚酯厂，1个接线箱)
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2.1.3技术分析
1．基金会现场总线的主要技术
基金会现场总线围绕工厂底层网络和全分布自动化系统这两 个方面形成了它的技术特色。
(1)基金会现场总线的通信技术
2.1.2 一个典型的工程实例 2.1.3 技术分析
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2.1 概述
➢ FF总线由低速(FF-H1)和高速(FF-HSE)两部分组成。
➢ 其中FF-H1网络以ISO/OSI模型为基础，取其物理层、数据链路层 和应用层，并在应用层之上增加了用户层，构成了四层结构的通信 模型。
➢ FF-H1传输速率为31.25Kbps，通信距离可达1 900m（与传输介质 有关，可加中继器延长），支持总线供电/本质安全防爆环境。
➢ FF-HSE则采用基于Ethernet (IEEE802.3) +TCP/IP的六层结构，其 通信距离为750m和500m。
➢ 物理传输介质可支持双绞线、光缆和无线发射，协议符合 IEC61158-2标准。
➢ FF-HSE主要用于制造业(离散控制)自动化以及逻辑控制、批处理和 高级控制等场合。
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2.1.2一个典型的工程实例
3.辅助设备及电缆
（1）接线箱： 涂料厂：接线箱使用刀式开关终端 公用工程厂：Relcom的Mega-block接线箱 聚脂厂：带有P+F网段保护和现场隔离的接线箱 （2）现场总线辅助部件，包括电源模块和诊断模块、网段 保护器和保护现场设备短路的现场安全栅由P+F Powerhubs 提供。
• 其实，基金会现场总线不仅仅在规模上可以适应大中小规 模上的变化，在控制类型上也正在把高速总线HSE扩展到 连续过程控制以外的断续和批量控制中。
• 应用领域包括石油天然气、炼油、石化、化工、冶金、制 药、电力等
• 现场总线基金会对用户的承诺正在变成现实……。
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2.1 概述
2.1.1 基金会现场总线发展背景、特点及应 用情况
➢ FF的最大特色在于它不仅是一种总线，而是一个系统。它既 是网络系统也是自动化系统。
➢ FF总线的低速部分除了实现现场总线信号的数字通信外， FF-H1具有适用于过程自动化的一些特点：支持总线供电、 支持本质安全、采用令牌总线访问机制等。
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2.1.1 基金会现场总线发展背景、特点及应用情况(续)
• 基于以太网的高速部分HSE充分利用低成本和商业可用的 以太网技术；
• HSE现场总线技术的另一个关键特点是，HSE现场设备支持 标准的FOUNDATION功能模块，例如AI、AO和PID，也 包括新的、具体应用于离散控制和I/O子系统集成的“柔性 功能模块”；
• 所有或部分的HSE网络和设备可实现冗余，以适应应用中 容错的需要。
（2）压力仪表： E+H Cerabar／Deltabar；艾默生3051；Siemens Sitrans P；
（3）温度仪表： 艾默生3244系列、848系列；Wika 5350； （4）料位仪表： 雷达： E+H FMR240、E+H FMR230；超声 波 E+H Prosonic Level； （5）分析仪表： PH计：艾默生TR200；电导计艾默生400VP （6）控制阀门： Samson3787定位器；
➢
它包括基金会现场总线的通信模型、通信协议、通信控制
器芯片、通信网络与系统管理等内容。
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它涉及一系列与网络相关的硬、软件，如通信栈软件，被
称之为圆卡的仪表用通信接口卡，FF与计算机的接口卡，各种网
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2.1.1 基金会现场总线发展背景、特点及应用情况
➢ FF总线的前身是ISP和WordFIP标准，ISP协议是以美国 Fisher-Rousemount公司为首，联合Foxboro、横河、ABB 、西门子等80家公司制订的；WordFIP协议是以Honeywell 公司为首，联合欧洲等地的150家公司制订的。
第2章 基金会现场总线
2.1 概述 2.2 基金会现场总线网络设备与安装 2.3 基金会现场总线组态基础 2.4 基金会现场总线仪表及应用
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第2章 基金会现场总线
• 基金会现场总线自问世以来，正以磅礴之势在连续工业过 程控制中掀起了应用高潮。
• 在中国，据不完全统计，几百个大中项目遍及大江南北， 其中不乏世界级大项目，如上海赛科工程、广东惠州中海 壳牌石化工程和正在建设中的福建炼油乙烯工程，其规模 之大让世人震惊。
该项目已使用了6套艾默生的DeltaV系统，其中涂料厂、 公用工程厂、聚脂厂近期使用了DeltaV7.4版本和大量的FF设 备；涂料厂为600台(全部模拟量设备)；公用工程厂为300台( 另外有HART设备在单元包中)；聚脂厂为2200台。 2.网段设计 塑料厂网段布局中，在1个H1例段上接两个子网段，聚酯厂 网段布局为FF设备最大安装数量为8台，每个网段的最大阀门 安装数为2台(阀门定位器为2个)，每个网段的备用的分支数为 2个，每个分支上的FF设备为1台，也就是8：2：2：1模式。
• 基金会现场总线在大、中、小系统中都有应用，但大部分 的应用在中、小系统中。在过程控制领域，FF已成为公认 的第一流技术。
.Leabharlann Baidu
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2.1.2一个典型的工程实例
项目概况： 上海拜耳漕泾园区(Bayer Material Science)下属的涂料
厂、公用工程厂和聚酯厂已于2006年建成投产。该项目选用 了FF基金会现场总线，特别是聚酯厂，使用的FF现场总线仪表 较多。 1.设备的选用和总量
在某些场合，浪涌保护也可以用在保护网段非闪电直接 击中的浪涌破坏. （3）每个网段主干电缆：单根双绞线电缆
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2.1.2一个典型的工程实例
4.现场仪表选型
（1）流量仪表： 科里奥利流量计：E+H Promass；艾默生Micromotion； 涡街流量计：艾默生8800系列，E+H Prowirl； 电磁流量计：E+H Promag； 超声波流量计：E+H Prosonic Flow；
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2.1.2一个典型的工程实例
图2.1 FF网段布局图(聚酯厂，2个接线箱)
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2.1.2一个典型的工程实例
图2.2 FF网段布局图(聚酯厂，1个接线箱)
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2.1.3技术分析
1．基金会现场总线的主要技术
基金会现场总线围绕工厂底层网络和全分布自动化系统这两 个方面形成了它的技术特色。
(1)基金会现场总线的通信技术
2.1.2 一个典型的工程实例 2.1.3 技术分析
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2.1 概述
➢ FF总线由低速(FF-H1)和高速(FF-HSE)两部分组成。
➢ 其中FF-H1网络以ISO/OSI模型为基础，取其物理层、数据链路层 和应用层，并在应用层之上增加了用户层，构成了四层结构的通信 模型。
➢ FF-H1传输速率为31.25Kbps，通信距离可达1 900m（与传输介质 有关，可加中继器延长），支持总线供电/本质安全防爆环境。