现场总线知识点
现场总线知识点打印
FCS应用在生产现场,在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的技术。
CAN: 控制局域网的简称,是一种串行数据通信总线。
LIN:面向汽车低端分布式应用的低成本、串行通信总线。
FF:基金会现场总线适合在流程工业的生产现场工作,能适应本质安全防爆的要求,还可以通过通信总线为现场设备提供工作电源。
DCS:集散控制系统,它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
ISO/OS I:该模型是国际标准化组织(ISO)为网络通信制定的协议,根据网络通信的功能要求,它把通信过程分为七层,分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,每层都规定了完成的功能及相应的协议。
PROFIBUS:面向工厂自动化和流程自动化的一种国际性现场总线标准。
DP:专为自动控制系统与设备级分散I/O之间的通信而设计的,用于分布式控制系统设备间的高速数据传输。
PA:是专为过程自动化而设计的,采用IEC1158-2中规定的通信规程,适用于安全性要求较高的本质安全应用,及需要总线供电的场合。
FMS:适用于承担车间级通用性数据通信,可提供通信量大的相关服务,完成中等传输速度的周期性和非周期性通信任务。
CAN总线:CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的,并最终成为国际标准(ISO118?8)。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
广播式网络:在网络中只有一个单一的通信信道,由这个网络中所有的主机所共享。
即多个计算机连接到一条通信线路上的不同分支点上,任意一个节点所发出的报文分组被其他所有节点接受。
发送的分组中有一个地址域,指明了该分组的目标接受者和源地址。
1-现场总线基础知识
一.现场总线基础知识
现场总线简介 现场总线的发展 现场总线的特点与优点 几种有影响的现场总线
1.现场总线简介(FieldBus)
当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉 为自动化领域的计算机局域网。它的出现标志着 工业控制技术领域又一个新时代的开始。 为什么要引入现场总线?
现场设备,为提高其性能价格比,在实现其 内部操作时都采用微处理器和数字化元件,提出 了必须在这些领域的数字设备之间实现数字通信 的要求。现场总线满足这种要求。
• 全分布
各现场设备有足够的自主性,它们彼此 之间相互通信,完全可以把各种控制功能 分散到各种设备中,而不再需要一个中央 控制计算机,实现真正的分布式控制。
现场总线的优点2
• 全开放 – 1999年底现场总线协议已被IEC 批准正式成 为国际标准,从而使现场总线成为一种开放 的技术。
• 双向传输 – 传统的4~20mA电流信号,一条线只能传递 一路信号。现场总线设备则在一条线上既可 以向上传递传感器信号,也可以向下传递控 制信息。
现场总线与DCS的网络结构比较
3.现场总线的结构特点
按照国际标准化组织(ISO)制定的开放系统互连(OSI) 参考模型建立。将七层简化成三层,分别由OSI参考模型 的第一层物理层,第二层数据链路层,第七层应用层组 成,流量与差错控制由数据链路层完成。考虑现场总线 的通信特点,有些现场总线还设置了一个现场总线访问
4-20mA信号是DCS系统及现场设备相互连接的最本质 特点.网关通讯程序开发工作量大.
控制计算机
CRT操作站
通道指挥器
基本调节器1 基本调节器2 基本调节器3
输入/输出
DCS结构示意图
信号要送到控制站,需要很多连线
现场总线考点
现场总线考点1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段?大致经历了四个发展阶段,具体如下:20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统;直接数字控制系统;70年代中期出现集散控制系统;90年代后期现场总线控制系统。
2.DCS控制系统的结构包括哪几部分?包括三部分:分散过程控制装置部分,操作管理装置部分,通信系统部分3.现场总线的基本定义?现场总线:是用于过程自动化或制造自动化中的,实现智能化现场设备与高层设备之间互联的,全数字、串行、双向的通信系统。
5.现场总线控制系统的技术特点。
1)开放性;2)全数字化;3)双向通信;4)互可操作性与互用性;5)现场设备的智能化与功能自治性;6)系统结构的高度分散性7)对现场环境的适应性6. FCS相对于DCS具有哪些优越性?1)FCS实现全数字化通信2)FCS实现彻底的全分散式控制3)FCS实现不同厂商产品互联、互操作4)FCS增强系统的可靠性、可维护性5)FCS降低系统工程成本7.分析现场总线的现状,展望其发展前景。
组态就是用应用软件中提供的工具、方法,完成工程中某一具体任务的过程。
硬件组态:根据系统的规模及控制要求进行硬件的选择,主要包括通信系统的选择、人机接口的选择、过程接口的选择、集散控制系统与PLC及上位机的通信接口的选择、电源系统的选择、上位机与可编程逻辑控制器的选择、集散控制系统控制单元的选择等。
软件组态:在系统硬件和系统软件的基础上,将系统提供的功能块用软件组态的方式连接起来,以达到过程控制的目的。
第二章数据通信基础与网络互联1.何谓现场总线的主设备、从设备?可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”,又称命令者。
不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备,也称基本设备。
2.总线操作过程的内容是什么?总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开,这一操作序列称为一次总线“交易”,或者叫做一次总线操作。
3.寻址方式有几种?物理寻址逻辑寻址广播寻址4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能?由信息源和信息接收者,发送、接收设备,传输媒介几部分组成。
现场总线知识点汇总
现场总线知识点汇总现场总线知识点汇总1. 现场总线定义:(1)国际电⼯委员会IEC61158标准定义,现场总线是指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数字式、串⾏、多点通信的数据总线。
(2)应⽤在⽣产现场,在测量控制设备之间实现双向串⾏多节点数字通信技术。
2. 现场总线技术是在20世纪80年代中期发展起来的,是计算机技术、通信技术、控制技术(即3C技术)发展汇集成的结合点,是信息技术、数字化、智能化⽹络发展到现场的结果。
2. 现场总线亦称为⼯业控制⽹络,已经成为控制⽹络技术的代名词。
3. 现场总线以测量控制设备作为⽹络节点,以双绞线等传输介质为纽带,把位于⽣产现场、具备了数字计算和数字通信能⼒的测量控制设备连接成⽹络系统,按公开、规范的通信协议,在多个测量控制设备之间、以及现场设备与远程监控计算机之间,实现数据传输与信息交换,形成适应各种应⽤需求的⾃动控制系统。
(三要素:⽹络节点、传输介质、通信协议)4. 与⼀般的电信⽹和⼀般的计算机⽹络相⽐,现场总线控制系统特别强调可靠性和实时性,现场总线的数据通信是以引发物质或能量的运动为最终⽬的。
5. 现场总线产⽣的背景和时代需求:处于企业⽣产过程底层的测量⾃动化系统,由于设备之间采⽤传统的⼀对⼀连线,⽤电压、电流的模拟信号进⾏测量控制,或采⽤⾃成体系的封闭式的集散系统,难以实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换,使⾃动化系统成为“信息孤岛”。
要实现整个企业的信息集成,要实施综合⾃动化,就要构建运⾏在⽣产现场、性能可靠、造价低廉的⼯⼚底层⽹络,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。
现场总线作为现场设备之间互联的控制⽹络,沟通了⽣产过程现场控制设备之间及其与更⾼控制管理层⽹络之间的联系,为彻底打破⾃动化系统的信息孤岛僵局创造了条件。
6. ⼯业⾃动控制系统历史(1)20世纪50年代,模拟仪表控制系统(ACS);(2)20世纪60年代,直接数字控制系统(DDC);(3)20世纪70年代,集散控制系统(DCS);(4)20世纪90年代,现场总线控制系统(FCS)。
现场总线考点汇总
第一章1、现场总线定义:原本是指现场设备之间的公用信号传输线;后来被定义为应用在生产现场,在测量设备之间实现双向串行多节点数字通信技术。
是指将现场设备(如数字传感器、变送器、仪表与执行机构等)与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分支的特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。
2、工业控制系统的发展经历了以下5个阶段:A、气动信号控制系统20世纪50年代以前B、电动信号模拟控制系统20世纪50年代C、集中式数字控制系统20世纪60年代D、DCS集散控制系统/分散控制系统/分布式控制系统0世纪70年代中期E、FCS现场总线控制系统20世纪80年代中后期3、FCS与传统控制系统比较传统控制系统采用的是各种独立的、分离的技术;FCS不再有系统的接口问题,统一在一个自动化环境中。
4、FCS与INTERNET区别A、FCS数据传输的及时性和系统响应的实时性更强B、通讯方式:FCS采用广播和多组方式;IT网络实现一对一方式C、FCS更能适应恶劣环境D、FCS需要面向连接服务和无连接的服务E、FCS应用进程可以根据客户/服务器或发布者/接受者方式相互作用F、FCS解决多家公司产品的兼容性G、通信量:FCS针对物流、能流、动作流程,技术成熟、先进、实用;IT网络信息量大5、现场总线结构模型信息层(可连接的设备包括控制器、PC、操作员站、高速I/O、其它局域网设备,通过网关设备可以连接入因特网)控制层(连接不同的可编程设备、控制器、人机终端等,通过网关设备与信息层相连,很多应用实时性要求较高,包括I/O的实时刷新、互锁信息和控制器等之间报文的报文传递等)设备层(面向大量的现场设备,通过扫描器或网关设备将数据传送到控制层)A、总线拓扑结构B、线状结构C、星型结构D、环状结构E、分支结构6、现场总线组成A、现场总线控制系统B、现场总线的测量系统C、设备管理系统D、总线系统计算机服务模式E、数据库F、网络系统的硬件与软件硬件:(1)、总线电缆;(2)、连接在通信线上的设备称为总线设备,总线主设备和总线从设备软件:(1)、系统平台软件;(2)系统应用软件7、与DCS等传统的系统相比,现场总线(系统)有以下特点:A、现场通信网络B、数字通信网络C、开放互连网络D、现场设备互连网络E、结构与功能高度分散F、现场设备的互操作性与互换性8、FCS的核心----总线协议(解决双向数字通信的基本依据和标准)9、现场总线访问方式A、主控方式:一个高级别的节点控制所有的信号传输,顺序和时间。
现场总线——精选推荐
现场总线第四章现场总线概述⼀、现场总线的定义按照国际电⼯委员会IEC61158标准的解释, 现场总线是应⽤在制造或过程区域现场装置与控制室内⾃动控制装置之间的数字式、串⾏、多点通信的数据总线.它也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制⽹络.⼆、现场总线控制系统的定义以现场总线为技术核⼼的⼯业控制系统,称为现场总线控制系统.简称FCS(Fieldbus Control System). 他把单个分散的过程控制设备变成智能控制节点(将微处理机嵌⼊到传统的过程控制仪表中,使之具备了数字处理和数字通信能⼒).采⽤简单连法的双绞线作为传输介质,把多个过程控制仪表连结成⽹络结构,使多个现场控制设备、现场智能仪表与过程监控计算机之间,实现数据传输与数据交换,形成各种适合实际需要的分布式⾃动控制系统.三、现场总线控制系统的由来20世纪50年代以前的⽓动控制仪表成为第⼀代控制仪表,到60年代的4-20mA 电动单元组合仪表为第⼆代仪表,到60年代-70年代中期,出现了DDC 系统,称为第三代控制系统,到70年代中期,出现了DCS,称为第四代控制系统,由于DCS 各⽣产⼚商⾃成系统,许多软硬件产品不能互换,⽽且通信协议也各不相同,难以实现互换与互操作,组成⼤范围信息共享的⽹络系统,存在很多困难。
到了1982年欧洲⾸先提出现场总线的概念,随后于1984年美国仪表协会开始着⼿制订现场总线标准。
到1995年成⽴了国际性的组织,现场总线基⾦会,简称FF(Fieldbus Foundation),并于2000年正式通过了7种现场总线国际标准,既IEC61158.四、现场总线标准现场总线标准是要求各个制造商和系统集成商共同遵守的⼀种通信协议技术标准。
2002年IEC61158共公布8种标准。
1、基⾦会现场总线 FFFF 的主要技术内容,主要包括FF 通信、⽤于完成OSI (开放式系统互连参考模型)的通信栈,⽤于描述设备特性的描述语⾔,设备描述字典,⽤于实现测量、控制、⼯程量转换的应⽤功能块,实现系统组合管理功能的系统软件以及构筑集成⾃动化系统,⽹络系统的系统集成技术。
现场总线
1、什么是现场总线?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、多点通信的数据总线称为现场总线。
现场总线一般是指一种用于连接现场设备,如传感器(sensors)、执行器以及像PLC、调节器(regulators)、驱动控制器等现场控制器的网络。
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。
现场总线是一种串行的数字数据通信链路,它沟通了生产过程领域的基本控制设备(现场设备)之间以及更高层次自动控制领域的自动化控制设备(车间级设备)之间的联系。
现场总线是连接控制系统中现场装置的双向数字通信网络;现场总线是从控制室连结到现场设备的双向全数字通信总线。
现场总线是用于过程自动化和制造自动化(最底层)的现场设备或现场仪表互连的现场数字通信网络,是现场通信网络与控制系统的集成。
现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
由此网络构成的系统称为现场总线控制系统。
2、现场总线的结构特点是什么?现场总线系统中,各现场设备分别作为总线上的网络节点,设备之间采用网络式连接是现场总线系统在结构上最显著的特征之一。
(1)系统的开放性开放系统是指通信协议公开,不同制造商提供的设备之间可实现网络互连与信息交换,现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。
(2)互可操作性与互用性互可操作性,是指网络中互连设备间的信息传送与交换,可实行点对点,一点对多点的数字通信。
而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。
(3)通信的实时性与确定性现场总线系统的基本任务是实现测量控制。
现场总线系统中的媒体访问机制、通信模式、网络管理与调度方式等都将保证通信的实时性、有效性与确定性。
(4)现场设备的智能化与功能自治性智能主要体现在现场设备的数字计算与数字通信能力上。
现场总线(重点)
一章1、现场总线:应用在生产现场,在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的技术。
2、现场总线技术特点:系统的开放性、互可操作性、通信的实时性和确定性、现场设备的智能与功能自治性、对现场环境的适应性。
3、现场总线的优越性:节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有系统集成主动权、提高系统的准确性与可靠性。
4、企业网络系统按功能结构划分为:企业资源规划层ERP、制造执行层MES、现场控制层FCS。
二章1、总线协议:总线上的设备如何使用总线的一套规划。
2、总线主设备:有能力在总线上发起通信的设备。
3、总线仲裁:对总线冲突的处理过程,根据某种裁决规则来确定下一个时刻具有总线占有权的设备。
有集中仲裁和分布式仲裁两种。
4、数据通信系统中,无线传输媒体:电磁波、红外线。
有线媒体:双绞线、电缆、电力线、光缆。
5、工业数据通信中常用数据传输速率9600b/s、31.25kb/s、500kb/s、1mb/s、2.5mb/s、10mb/s、100mb/s。
6、误码率pe:数字通信中二进制码元出现传输出错的概率。
用处:7、增加带宽w并不能无限制地是信道容量增大。
8、模拟数据编码:采用模拟信号的不同幅度、不同频率、不同相位来表达数据的0、1状态。
数字数据编码:用低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态。
9、模拟数据编码的三种编码方法:幅值键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK。
10、曼彻斯特编码定义:数据通信中最常用的一种基带信号编码。
好处:在一个位时间内,其中间点总有一次信号电平的变化,这一信号电平的变化可用来作为节点间的同步信息,无需另外传送同步信息。
11、串行传输:数据流以串行方式逐位地在一条信道上传输。
并行传输:将数据以成组的方式在两条以上的并行通道上传输。
12、同步传输和异步传输是指通信处理中使用时钟信号的不同方式。
13、同步原因:接收方为了能正确恢复位串序列,必须能正确区分出信号中的每一位,区分出每个字符的起始与结束位置,区分出报文帧的起始与结束位置。
现场总线知识点
1.现场总线定义按照国际电工委员会IEC标准的定义: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。
2.现场总线的本质含义表现在几个方面1.现场通信网络。
现场总线作为一种数字式通信网络一直延伸到生产现场中的现场设备,是过去采用点到点式的模拟量信号传输或开关量信号的单点并行传输变为多点一线的双向串行数字传输。
2.现场设备互联。
现场设备是指位于生产现场的传感器、变送器和执行器等。
这些现场设备可以通过现场总线直接在现场实现互联,相互交换信息。
在DCS中,现场设备之间是不能直接交换信息的。
3.互操作性。
互操作性指来自不同厂家的设备可以互相通信,并且可以在多厂家的环境中完成功能的能力。
它体现在用户可以自由的选择设备,而这种选择独立于供应商、控制系统和通信协议;制造上具有增加新的、有用功能的能力,不需要专用协议和特殊定制驱动软件和升级软件。
4.分散功能块。
现场总线控制系统把功能块分散到现场仪表中执行,因此可以取消传统DCS的过程控制站。
例如现场总线变送器还可以运行PID控制功能块,现场总线执行器还可以运行PID控制功能块和输出特性补偿块还可以实现阀门特性自校验和阀门故障自诊断功能。
5.现场总线供电。
现场总线完成为现场设备供电的功能。
总线供电不仅简化了系统的安装布线,而且可以通过配套的安全栅实现本质安全系统,为现场总线控制系统在易燃易爆环境中的应用奠定了基础。
6.开放式互联网络。
现场总线为开放式互联网络,即可于同层网络互连,也可与不同层网络互联。
现场总线协议是一个完全开放的协议,它不像DCS那样采用封闭的、专用的通信协议,而是采用公开化、标准化、规范化的通信协议。
这就意味着来自不同厂家的现场总线设备,只要符合现场总线协议,就可以通过现场总线网络连接成系统,实现综合自动化。
3.现场总线通信系统组成由数据发送设备、接收设备、传输介质、传输报文和通信协议等部分组成。
4.几种典型的现场总线(考名词解释)CAN控制局域网络;PROFIBUS过程现场总线;WorldFIP世界工厂仪表协议;HART是可寻址远程传感器数据通路;ControlNet是IEC标准类型2,主要用于PLC与计算机之间的通信网络,也可在逻辑控制或过程控制系统中用于连接串行、并行的I/O设备,人机接口等;DeviceNet是一种基于CAN技术的开放型通信网络,主要用于构建底层控制网络,其节点由嵌入了CAN通信控制器芯片的设备组成;ASI执行器或传感器接口,它是一种用在控制器和传感器/执行器之间双向交换信息的总线网络,属于底层自控设备的工业数据通信网络;FF 现场总线基金会。
现场总线知识点范文
现场总线知识点范文现场总线(Fieldbus)是工业自动化领域中的一种通信协议和技术,用于连接现场设备和控制系统,实现实时数据传输和控制命令传递。
本文将介绍现场总线的基本原理、应用领域、通信方式以及一些常用的现场总线协议。
一、现场总线的基本原理现场总线的基本原理是将传感器、执行器和控制器等现场设备通过一种共享的总线连接起来,形成一个分布式控制系统。
这些设备可以通过总线实时地传输数据,控制命令和参数设置等信息。
现场总线的基本组成部分包括总线通信介质、总线控制器、现场设备和连接器等。
总线通信介质可以是双绞线、光纤或者无线传输等,根据具体的应用场景选择。
总线控制器负责协调数据传输和通信方式的管理。
现场设备包括传感器、执行器和控制器等,通过总线与总线控制器进行通信。
连接器用于连接总线和现场设备、总线和总线控制器之间的通信。
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,例如工厂自动化、能源管理、交通控制、楼宇自动化等。
以工厂自动化为例,现场总线可以用于连接传感器和控制器,实现对生产过程的监控和控制。
通过实时传输数据,可以及时捕捉到异常情况,提高生产效率和质量。
三、现场总线的通信方式现场总线的通信方式一般采用主从式通信或者对等式通信。
主从式通信中,总线控制器作为主节点,向从节点传输数据和指令,从节点负责接收和执行命令。
对等式通信中,各节点之间可以彼此之间传输数据和指令,实现分布式的控制和管理。
四、常用的现场总线协议1. Modbus:Modbus是一种常用的串行通信协议,支持点对点和多点通信,主要应用于工业自动化和建筑自动化等领域。
2. Profibus:Profibus是一种常用的现场总线协议,适用于不同的应用场景,例如过程自动化、离散自动化和制造自动化等。
3. DeviceNet:DeviceNet是一种基于CAN总线的现场总线协议,主要用于工厂自动化和机械控制等领域。
4. EtherNet/IP:EtherNet/IP是一种基于以太网的现场总线协议,实现了工业以太网的实时通信和控制功能,适用于工厂自动化和过程控制等应用场景。
现场总线概述
3.现场总线的结构特点和优点 3.现场总线的结构特点和 现场总线的结构特点
3.2 现场总线的优点 现场总线的优点 现场总线系统采用智能设备, 现场总线系统采用智能设备,通过标准协议在一根总 线上实现所有信号的数字化传输。它具有如下优点: 线上实现所有信号的数字化传输。它具有如下优点: 1) 开放,互操作性好。 开放, 现场总线采用标准的通信协议, 现场总线采用标准的通信协议,是开放式的互联网 络,用户可按自己的需要和考虑,把来自不同供应商的 用户可按自己的需要和考虑, 产品组成大小随意的系统。 2) 彻底的分散控制。 现场总线将控制功能下放到作为网络节点的现场 智能仪表和设备中,做到彻底的分散控制, 智能仪表和设备中,做到彻底的分散控制,提高了系统 的灵活性、自治性和安全可靠性。
4.几种流行的现场总线的比较及应用 4.几种流行的现场总线的比较及 几种流行的现场总线的比较
4.1 HART总线 HART总线 最早的现场总线系统HART(Highway 最早的现场总线系统HART(Highway addressable remote transducer)是美国Rosemount公司于1986年 transducer)是美国Rosemount公司于1986年 提出并研制的一种通信协议,得到了80多家著名仪表 提出并研制的一种通信协议,得到了80多家著名仪表 公司的支持, 公司的支持,这种被称为可寻址远程传感器高速通道 的开放通信协议, 的开放通信协议,其特点是在现有模拟信号传输线上 实现数字信号通信,它在常规模拟仪表的4 实现数字信号通信,它在常规模拟仪表的4—20mA DC信号的基础上迭加了FSK(Frequency shift keying) DC信号的基础上迭加了FSK(Frequency 数字信号,这种通信协议既可以用于4 数字信号,这种通信协议既可以用于4—20mA DC的 DC的 模拟仪表, 模拟仪表,也可以用于数字式通讯仪表。它属于模拟 系统向数字系统转变过程中的过渡性产品, 系统向数字系统转变过程中的过渡性产品,因而在当 前的过渡时期具有较强的市场竞争力, 前的过渡时期具有较强的市场竞争力,得到了广泛的 应用。
现场总线
现场总线1. 现场总线的特点与优点一、结构特点(从DCS的一对一链接到FCS的单总线链接);二、技术特点(开放性、互操作性、现场适应性);三、优点:硬件投入少;用户有高度的系统集成主动权;提高了控制精度和可靠性。
2.什么是现场总线?现场总线就是用于现场智能化设备与控制室自动化系统之间的、一个标准化的数字通信链路,可进行数字化双向、多站点、总线式的信息通信,实现相互操作与信息共享。
1.4 现场总线的本质一、现场通信网络(双绞线、同轴电缆、光纤等);二、现场设备(传感器、变送器、执行器)互联;三、互操作性(不同厂家的设备可以直接链接);四、分散功能块(如执行器含有PID,实现分散控制);五、通信线供电;六、开放式互联网络(可与不同层网络互联,实现数据库共享)。
共有七层结构:⑴物理层。
定义了通信线路的物理规范。
即比特流传输--数据收发。
⑵数据链路层:规定了物理地址、网络结构、出错警告、数据排序和流量控制。
即成帧、纠错--访问控制。
⑶网络层:为不同位置的设备之间,提供链接和选择最佳路径。
即选路、寻址--选定路径。
⑷传输层:保证数据的可靠传输。
即收、发—端口确认。
⑸会话层:建立、管理、终止应用程序简的会话。
即同步—会话管理。
⑹表示层:提供多种数据格式间的转换。
即编译—数据构造。
⑺应用层:为用户提供相关的服务:如E-mail服务、WWW服务等。
即管理、协同—信息交换。
与OSI模型相比,现场总线通信模型特点是:一般的现场总线只有第1、2、7层,然后再增加第8层用户层。
这是因为现场总线主要连接现场的传感器、控制器、执行器等,其单个节点的信息量较小,数据格式简单。
但是对实时性、快速性要求较高。
如果完全按照7层结构的OSI模型进行通信,则难以保证工业控制的实时性要求。
再考虑到降低成本、提高可靠性的要求,现场总线的通信模型都在OSI的基础上进行了简化。
总之,与OSI模型相比,现场总线通信模型有明显的特点。
TCP协议是面向连接的协议,允许从一台机器发出的字节流无差错地发往互联网上的其它机器。
现场总线基础知识
现场总线(Fieldbus):是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联多变量、多点、多站的通信网络1 常规模拟调节仪表仪表与计算机控制系统相结合(SPC)特点:计算机仅用于监督控制,过程由模拟仪表进行控制。
实现方式:(1)计算机只提供操作人员有关模拟调节器的设定值(2)模拟调节器的设定值由计算机直接给定缺点:计算机采用优化控制方式提出操作建议。
但采用优控制需建立数学模型,而数学模型往往很复杂。
2 直接数字控制系统(DDC)特点:计算机代替所有用于过程控制的模拟仪表。
实现方式:计算机直接参与控制,以数字方式实现常规控制规律。
缺点:受当时条件限制,难以实现复杂的控制策略。
但提出采样周期选择和控制算法的问题。
3计算机集中控制系统(CCS)计算机集中控制系统(CCS)采用一台计算机实现过程控制的功能4 集散控制系统(DCS)集散控制系统的核心思想是集中管理、分散控制,即管理与控制相分离,上位机用于集中监视管理功能,若干台下位机下放分散到现场实现分布式控制,5 现场总线控制系统(FCS)现场总线控制系统用现场总线这一开放的,具有可互操作的网络将现场各控制器及仪表设备互连,构成现场总线控制系统,同时控制功能彻底下放到现场,降低了安装成本和维护费用。
1、CCS:将过程数据输入输出(PIO)、实时数据库的管理、实时数据的处理与保存、历史数据库的管理、历史数据处理与保存、人机界面的处理(MMI)、报警与日志记录、报表及系统本身的监督管理等所有功能集中在一台计算机的系统。
2、优点:结构简单、清晰,集中式的数据库容易管理,并容易保证数据的一致性。
3、缺点:(1)软件系统庞大,多种同时进行任务,计算机运行效率低。
(2)软件可靠性下降。
70%故障由于设计不良或存在缺陷的软件造成。
(3)系统的可扩性差。
(4)危险高度集中。
现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统,一方面,突破了DCS系统采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,克服了封闭系统所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场。
现场总线
9.什么是ModBUS协议,它有什么特点? ModBUS协议是应用于电子控制器上的一种通用协议标准,通过此协议, 控制其相互之间,控制器经由网络和其他设备之间可以通信,此协议定义 了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管他们是经过何种网络进行通 信的,它描述了一控制器请求访问其他设备的过程,如何回应来自其他设 备的请求,以及怎样侦测错误并记录,他制定了消息域格局和内容的公共 格式。它的帧结构包括:开始字节(0x3A,RTU模式:4字节);8bit设备 地址(1-247);8bit功能代码(1-225);Nx8bit数据字节(ASCII或者 RTU);16bit错误校验(CRC);结束字节(ASCII模式:0x0D 0x0A,RTU 模式:4字节)。它的特点有:使用RS-232C等兼容串行接口(如RS485) 作为物理层;使用主从结构,主设备查询,从设备相应;支持ASCll和RTU 两种传输结构。 10.CAN总线的技术特点:多主方式工作;网络上的节点信息分成不同的 优先等级;采用非破坏性总线仲裁技术;CAN只需通过报文滤波即可实现 点对点,一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据,无需专门的调 度;CAN的直接通信距离最远可达10km(5kbps一下),通信速率最高可 达到1Mbps(此时通信距离最长为40m);CAN上的节点数主要取决于总 线驱动电路,目前可达110个,报文标识符可达2032种(CAN2.0A),而扩 展标准(CAN2.0B)的报文标识符几乎不受限制;采用短帧结构,传输时 间段,受干扰概率低,具有极好的检错效果;每帧信息都有CRC校验及其 他检验措施,保证了数据出错率极低;通信介质可谓双绞线,同轴光缆或 光纤,选择灵活;节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以便 总线上其他节点的操作不受影响。
22.Digifas7200伺服驱动器对CAN总线报文的应用设计特点有哪些? .Digifas7200对CAN总线报文的11位地址不分进行了不同的应用,前8位作为接收器的短地址使用,后三位 作为端口号,用于存放3位的命令。数据部分用于传递命令的参数。 23.画出CAN节点结构的系统框图如右图所示,一个CAN节点主要由CPU(如80C51),CAN总线收发器 (如SJA1000)和相应的接口电路、复位电路构成。若应用较为复杂,还应外挂内存和EEPROM模块。
现场总线复习资料
现场总线复习资料1.过程控制系统的发展经历了那几代控制系统?答:共5代。
1.基地式仪表控制系统2.模拟式仪表控制系统3.直接式数字控制系统(DDC)8.生产过程包括哪些装置?答:PLC、智能调节器、现场控制站和其他测控装置。
9.什么是现场总线?现场总线有哪些特点?答:现场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实现双向、串行、多节点数字通信的技术。
特点:开放性、互操作性和互用性、现场设备的智能化和功能自治性、系统结构的高度分散性、对现场环境的适应性。
10.现场总线的本质含义表现在哪些方面?答:现场设备的互连、现场通信网络、互操作性、分散功能块、总线供电、开放式互联网络12.常用现场总线有哪些?它们各有什么特点?答:FF Profibus LonWorks CC-Link Modbus特点:FF:采用ISO/OSI参考模型的简化模型。
只具备其中的3层,即物理层、数据链路层和应用层,另外增设了用户层。
FF分低速H1和高速H2两种通信速率。
Profibus:采用了ISO/OSI模型中的3层,,即物理层、数据链路层和应用层,另外增设了用户层,由.Profibus-DP/Profibus-PA/Profibus-FMS 这3各版本组成。
Profibus采取主站之间令牌传递方式和主、从站之间的主-从通信方式。
LonWorks:采用ISO/OSI模型的全部7层通信协议,并采用面向对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。
3.总线的寻址方式有哪些?各有什么特点?答:3种。
1物理寻址、2逻辑寻址、3广播寻址。
特点:1.用于选择某一总线段上某一特定位置的从设备做为响应者。
6.什么是数据传输率?它的单位是什么?答:单位时间内传送的数据量。
单位有比特率S和波特率B7.试比较串行通信和并行通信的优缺点?答:串行通信缺点:传输速度较慢优点:传输线少、连线简单,特别适合多位数据的长距离通信;并行通信缺点:若数据位数较多、传送距离较远时,则线路复杂,成本较高且干扰大,不适合远距离传送。
现场总线知识点总结(打印版)
1.集散控制系统是以微型计算机为基础的分散性综合控制系统。
集散控制系统的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。
它是计算机技术、通信技术、控制技术和CRT显示技术(简称4c技术)相互渗透发展的产物。
采用危险分散、控制分散,而操作和管理集中的基本设计思想,以分层、分级和合作自治的结构形式,适应现代工业的生产和管理要求。
2.集散控制系统由集中管理部分、分散啊控制检测部分和通信部分组成。
集中管理部分可分为运行员操作站、工程师工作站和管理计算机;分散控制监测部分按功能可分为控制站、监测站;通信部分用于完成控制指令及各种信息的传递和数据资源的共享。
集散控制系统按照自下而上的功能可分为四层:现场控制级、过程装置控制级、车间操作管理级和调度管理级。
3.集散控制系统组态功能包括硬件组态和软件组态。
4.CRT操作方式的特点:信息量大、显示方式多样化、操作方便容易、透明度提高。
5.组态操作包括系统组态、控制组态、画面组态和操作组态。
6.过程画面组态主要由静态画面、动态画面及画面合成等内容组成。
7.集散控制系统的显示画面可分为四层:区域显示、单元显示、组显示、细目显示。
8.集散控制系统的显示画面分为:概貌显示画面、过程显示画面、仪表面板显示画面、趋势显示画面、报警显示画面、系统显示画面。
9.数据信息:具有一定编码、格式和字长的数字信息。
10.传输速率:指信道在单位时间内传输的信息量。
11.传输方式:①单工方式:信息只能沿单方向传输的通信方式②半双工方式:信息可沿着两个方向上传输,但在某一时刻只能沿一个方向传输的通信方式③全双工方式:信息可以同时沿着两个方向传输的通信方式。
有基带传输、载带传输和宽带传输。
12.异步传输:信息以字符为单位进行传输,每个信息字符都具有自己的起始位和停止位,一个字符中的各个位是同步的,但字符与字符之间的时间间隔是不确定的;同步传输:信息不是以字符而是以数据块为单位进行传输的。
现场总线
第一章现场总线概述一、现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
二、IEC对现场总线的定义:现场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式,新型全分布式的控制系统。
三、经历了几代控制系统第一代控制系统:以20世纪50年代前的气动信号控制系统PCS为主;第二代控制系统:把4~20mA等电动模拟信号控制系统;第三代控制系统:把数字计算机集中式控制系统称为第三代;第四代控制系统:把70年代中期以来的集散式控制系统DCS(Distributed Control System)称作第四代。
四、现场总线的本质含义主要表现在以下6个方面:1、现场通信网络:用于过程以及制造自动化的现场设备或现场仪表互连的通信网络2、现场设备互连:现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等,这些设备通过一对传输线互联,传输线可以使用双绞线、同轴电缆。
光纤和电源线等,并可根据需要因地制宜地选择不同类型的传输介质。
3、互操作性,4、分散功能块,5、通信线供电,6、开放式互联网络。
五、现场总线的特点与优点:1,结构特点:现场总线控制系统(FCS)打破了传统控制系统的(DCS)的结构形式。
FCS: 一对多:一对传输线接多台仪表,双向传输多个信号;DCS: 一对一:一对传输线接一台仪表,单向传输一个信号。
1),系统的开放性;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。
3,优点:1)节省硬件数量与投资;2)节省安装费用;3)节约维护开销;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。
六、基金会现场总线(FF),CAN,DeviceNet,LonWorks,PROFIBUS,HART,INTERBUS,CC-Link,ControlNet,WorldFIP,P-Net,SwiftNet.第二章数据通信系统与网络互联一、总线的基本术语:1,总线与总线段。
现场总线 2
现场总线知识点总结现场总线:现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。
IEC对现场总线的定义:现场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
/涉及智能仪表、控制、计算机、数据通信技术。
现场总线的特点和优点—结构特点:由于采用智能现场设备,能够把DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块置入现场设备中,在现场直接完成采集和控制。
由于不需要其他的模数转换器件,且一对电线能传输多个信号,因而简化了系统结构,节约了设备及安装维护费用。
FCS与DCS的对比:1结构:FCS: 一对多:一对传输线接多台仪表,双向传输多个信号。
DCS: 一对一:一对传输线接一台仪表,单向传输一个信号。
2可靠性:FCS: 可靠性好:数字信号传输抗干扰能力强,精度高;DCS: 可靠性差:模拟信号传输不仅精度低,而且容易受干扰。
3失控状态:FCS: 操作员在控制室既可以了解现场设备或现场仪表的工作状况,也能对设备进行参数调整,还可以预测或寻找故障,使设备始终处于操作员的远程监视与可控状态之中;DCS:操作员在控制室既不能了解模拟仪表的工作状态,也不能对其进行参数调整,更不能预测故障,导致操作员对仪表处于“失控”状态。
4互换性:FCS: 用户可以自由选择不同制造商提供的性能价格比最优的现场设备和仪表,并将不同品牌的仪表互连;DCS:尽管模拟仪表统一了信号标准(4-20mA DC),可大部分参数仍由制造厂自定,致使不同品牌的仪表互换难度较大。
5仪表:FCS: 智能仪表,除了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外,还具有数字通信能力,并且具有控制和运算的能力;DCS: 模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能。
6控制:FCS: 控制功能分散在各个智能仪表中;DCS: 所有控制功能集中在控制站中。
技术特点:系统的开放性:通信协议公开,各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。
现场总线
1、现场总线的定义是什么?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、多点通信的数据总线。
(IEC 61158 ED1.0中的定义)广义理解:可以把现场总线看成是一种网络、一种链路、一个系统的集成,甚至是一个测控系统2、现场总线产生的基础和背景是什么?生产力水平的发展所要求由简到繁、再由繁到简的螺旋式上升发展过程(简直是废话)3、现场总线有哪些特点?P5现场总线是现场通信网络;现场总线是数字通信网络;现场总线是开放互连网络;现场总线是现场设备互连网络;现场总线是结构与功能高度分散的系统;现场设备的互操作性与互换性。
4、应用现场总线有什么好处?P6导线和连接附件大量减少;仪表和输入/输出转换器(卡件)大量减少;设计、安装和调试费用大大降低;维护开销大幅度下降;系统可靠性提高;系统测量与控制精度提高;系统具有优异的远程监控功能;系统具有强大的(远程)故障诊断功能;设备配置、网络组态和系统集成方便自由;现场设备更换和系统扩展更为方便;为企业信息系统的构建创造了重要条件。
5、现场总线的国际标准有哪几种?IEC62026 低压开关ISO11898/11519 道路交通ISO16484 楼宇自动化IEC61158 工业控制6、为什么说FCS会代替DCS?这种饼问题不会考吧!!7、为什么现场总线的国际标准会这么多?一是技术原因。
目前尚没有一种现场总线对所有应用领域在技术上都是最优的。
每种现场总线都有其适用范围。
二是利益驱动。
出于保护自身投资利益的需要,各大公司和总线组织都力争使自己支持的现场总线成为国际标准。
8、现场总线的中国标准有哪几种?推荐:GB/T 18858 低压电器AS-I DeviceNetGB/T 20540 工业控制系统PROFIBUSGB/T 20171 工业控制系统EPAGB/T 19582 工业自动化ModbusGB/T 19760 半导体制造CC-Link指导:GB/Z 20541:PROFINETGB/Z 20177:LonWorksGB/Z 20830:PROFIsafe9、现场总线控制系统的软硬件构成如何?P2 图硬件:总线电缆、总线设备软件:系统平台软件(网络配置软件、通信工具软件、监控组态软件、设备编程软件)系统应用软件(系统用户编程软件、设备接口通信软件、设备功能软件)思考题:1.数据编码包括哪几种?数字数据的数字信号编码数字数据的模拟信号编码模拟数据的数字信号编码2.数字数据的数字信号编码有哪几种?单极性码双极性码归零码非归零码差分码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码(据说要考啊)3.数字数据的模拟信号编码有哪几种?幅移键控编码ASK频移键控编码FSK相移键控编码PSK4.非归零编码与曼彻斯特编码的定义?非归零编码:在整个码元时间内维持有效电平曼彻斯特编码:前半个时段所传信号是该时间段传递比特值的反码,而后半个时段传递的是比特值本身,自带同步5.单工、半双工、全双工通信的含义?单工通信:信息流只能沿一个方向传输,不能反向半双工通信:可以双向传输,但同一时间内只能单向传输全双工通信:允许在同一时刻两个方向同时进行数据传输6.基带传输、载波传输与宽带传输含义?基带传输:是指将数字设备发生的数字信号按数据波的原样进行传输,不包含任何调制载波传输:采用数字信号对载波进行调制后实行传输,如ASK、FSK、PSK。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.现场总线定义按照国际电工委员会IEC标准的定义: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。
2.现场总线的本质含义表现在几个方面1.现场通信网络。
现场总线作为一种数字式通信网络一直延伸到生产现场中的现场设备,是过去采用点到点式的模拟量信号传输或开关量信号的单点并行传输变为多点一线的双向串行数字传输。
2.现场设备互联。
现场设备是指位于生产现场的传感器、变送器和执行器等。
这些现场设备可以通过现场总线直接在现场实现互联,相互交换信息。
在DCS中,现场设备之间是不能直接交换信息的。
3.互操作性。
互操作性指来自不同厂家的设备可以互相通信,并且可以在多厂家的环境中完成功能的能力。
它体现在用户可以自由的选择设备,而这种选择独立于供应商、控制系统和通信协议;制造上具有增加新的、有用功能的能力,不需要专用协议和特殊定制驱动软件和升级软件。
4.分散功能块。
现场总线控制系统把功能块分散到现场仪表中执行,因此可以取消传统DCS的过程控制站。
例如现场总线变送器还可以运行PID控制功能块,现场总线执行器还可以运行PID控制功能块和输出特性补偿块还可以实现阀门特性自校验和阀门故障自诊断功能。
5.现场总线供电。
现场总线完成为现场设备供电的功能。
总线供电不仅简化了系统的安装布线,而且可以通过配套的安全栅实现本质安全系统,为现场总线控制系统在易燃易爆环境中的应用奠定了基础。
6.开放式互联网络。
现场总线为开放式互联网络,即可于同层网络互连,也可与不同层网络互联。
现场总线协议是一个完全开放的协议,它不像DCS那样采用封闭的、专用的通信协议,而是采用公开化、标准化、规范化的通信协议。
这就意味着来自不同厂家的现场总线设备,只要符合现场总线协议,就可以通过现场总线网络连接成系统,实现综合自动化。
3.现场总线通信系统组成由数据发送设备、接收设备、传输介质、传输报文和通信协议等部分组成。
4.几种典型的现场总线(考名词解释)CAN控制局域网络;PROFIBUS过程现场总线;WorldFIP世界工厂仪表协议;HART是可寻址远程传感器数据通路;ControlNet是IEC标准类型2,主要用于PLC与计算机之间的通信网络,也可在逻辑控制或过程控制系统中用于连接串行、并行的I/O设备,人机接口等;DeviceNet是一种基于CAN技术的开放型通信网络,主要用于构建底层控制网络,其节点由嵌入了CAN通信控制器芯片的设备组成;ASI执行器或传感器接口,它是一种用在控制器和传感器/执行器之间双向交换信息的总线网络,属于底层自控设备的工业数据通信网络;FF 现场总线基金会。
5.具有两层结构的FCS:现场设备和人机接口。
6.具有三层结构的FCS:现场设备,控制站/网关和人机接口。
7.现场总线控制系统的特点○1一根双绞线可连接多台设备,从而减少导线数量,降低配线成本。
○2由于采用数字传输方式,可以实现高精度的信息处理,提高控制质量。
○3由于实现了多重通信,除了可以传送过程变量PV、控制变量MV值以外,还可以传送大量的现场设备管理信息。
○4现场仪表之间可以通信,实现了现场仪表的自律分散控制。
○5由于现场总线仪表具有互操作性,不同厂家的仪表可以自由组合,为用户提供了更广泛的选择余地。
○6实现了测量仪表、电气仪表、分析仪表的综合化。
○7在控制室就可以对现场仪表进行调试、校验、诊断和维护。
8.现场仪表有三种通信方式:模拟通信方式,混合通信方式和数字通信方式。
9.模拟通信方式中产生误差的原因:○1现场仪表中D\A转换产生误差;○2模拟信号产生误差;○3系统仪表的A\D转换产生误差。
10.国际标准化组织IOS提出了OSI参考模型,该模型是将开放系统的通信功能分为七层,自下而上以次为物理层,链路层,网络层,传输层,会话层,表达层和应用层。
物理层:规定了用于建立、保持和断开物理连接的机械、电气、功能和规程特性。
链路层:通信链路是由许多节点共享的。
作用是确定在某一时刻有哪一个节点控制链路,即链路使用权的分配;确定比特级的信息传输结构即这一级规定了信息每一位和每一个字节的格式,同时还确定了检错和纠错方式,以及每一帧信息的起始和停止标记的格式。
网络层:处理信息的传输路径问题。
在由多个子网组成的通信系统中,这层协议还负责处理一个子网与另一个子网之间的地址变换和路径选择。
传输层:确认两个节点之间的信息传输任务是否已经正确完成,其中包括信息的确认、误码的检测、信息的重发、信息的优先级调度等。
会话层:用来对两个节点之间的通信任务进行启动和停止调度。
表达层:这层协议的任务是进行信息格式的转换,它把通信系统所用的格式转换成它上一层即应用层所需的信息格式。
应用层:召唤底层协议为其服务。
在高级语言程序中,它可能是向另一节点请求获得信息的语句;在功能块程序中,他可能是一个请求从另一个基本控制单元中读取过程变量的输入功能块。
基金会现场总线的网络拓扑结构分为单链路拓扑和桥式拓扑两种结构。
在现场总线网络中,桥完成以下任务转发;重发;分配数据链路时间;分配应用进程时间。
11.链路活动调度器LAS在数据链路层中的作用是作为链路总仲裁器,他完成以下功能○1识别和添加链路中的新设备;○2删除链路中无响应的设备;○3分配数据链路时间和链路调度时间;○4在受调度传输时,轮询现场总线装置,看缓冲区中是否有要发送的数据;○5在两次受调度传输的中间,为现场总线装置分配令牌。
12.物理层协议规定了机械特性,电气特性,功能特性和过程特性机械特性:主要涉及连接器的规格,以及连接器的安装。
电气特性:规定传输线上的数字信号电压高低,传输距离和传输速率等。
功能特性:定义连接器插脚的功能。
过程特性:规定了信号的时序关系,以便正确的发送、接收数据。
S的五项主要功能①维护调度,发送强制数据CD给网络设备,LAS的工作按预先安排好的调度时间表来进行。
②发送传递令牌PT给设备,进行非调度数据传输控制。
③在链路上周期分配数据链路时间和链路调度时间。
④探查未使用地址,将其分配给新设备,并加到活动表上。
⑤监视设备响应传递令牌,从活动表上删掉不能使用或不能返回令牌的设备。
14.DLL为上层提供了很多服务,主要有①管理数据链路服务访问点DLSAP的地址、队列,缓冲器。
从队列/缓冲器读取数据,写数据到缓冲器。
②面向连续的传输服务。
建立一对一、多对一的连接,采用队列或缓冲器的数据传输方式,终止所建立的连接。
③无连接数据传输服务。
在无需事先建立连接的条件下,按队列方式传输数据。
④时间同步服务。
提供时间源同步和对系统管理之间的时间同步。
⑤为本地或远程的数据发布者发布缓冲器提供强制发布服务。
15.差压变送器电路工作原理图及各部分功能。
①振荡器,振荡器产生一个频率随传感器电容而变化的振荡信号。
②信号隔离器,将来自CPU的控制信号和来自振荡器的信号相互隔离,以免共地干扰。
③CPU,RAM,FLSAH和E²PROM。
CPU是变送器的智能部件,他负责完成测量工作,执行功能块自诊断以及通信任务。
FLASH作为程序储存器,以便于升级,并且可以在掉电时保持数据。
RAM是中间数据暂存用的数据存储器,如果电源失去,RAM中的数据就会丢失,但CPU还有一个内部非易失存储器,在那里保存着那些必须要保留的数据。
例如,调校,组态以及识别数据。
④固件下载接口FDI,FDI是主电路板上用于下载固件的接口,通常是由制造商使用的。
用户也可以利用它完成固件的升级。
⑤传感器E²PROM。
在传感器部件中有另一个E²PROM,它保存着不同压力和温度下,传感器的特性数据。
每只传感器都在制造厂进行特性记录,主电路上的E²PROM,用来保存组态参数。
⑥MODEM。
监测链路活动,调制和解调通信信号,插入和删除起始标志及结束标志。
⑦电源。
由现场总线上获得电源,为变送器的电路供电。
⑧电源隔离器。
与输入部分的信号隔离类似,送至输入部分的电源也必须隔离。
⑨显示控制器。
接收来自CPU的数据,控制液晶显示器各段的显示,显示控制器还提供各种驱动控制信号。
⑩就地调整部件。
就地调整部件有两个可用磁性工具调整的磁性开关,他没有机械和电气接触,可以有效的防止现场的灰尘和腐蚀性气体进入变送器。
16.现场总线差压变送器,不仅仅是一个差压变送器,而且是一个具有以下功能模块的网络节点:一个物理块,一个输入转换块,一个显示转换块,一个模拟量输入块,一个PID控制块,一个信号选择器块,一个信号特性描述块,一个通用运算块,一个积算块。
17.在功能块中,有三种类型的参数。
输入参数:功能块接收到要处理的值;输出参数:可送给其他块,硬件或使用者的处理结果;内含参数:用于块的组态,运行和诊断。
18.温度变送器的电路原理方框图,其中各部分的叙述如下。
①多路器MUX,多路器MUX用来切换若干路传感器的输入信号,将其分别送入信号调理部分,以便测量其电压。
②信号调理器,它的作用是对输入信号进行适当的放大,以便适应A/D转换器的要求。
③A/D转换器。
A/D转换器,将输入的模拟量信号转换为CPU所用的数字量信号。
④信号隔离器。
它的作用是隔离输入与CPU之间的控制和数据信号。
⑤CPU,RAM,FLSAH和E²PROM。
CPU是变送器的智能部件,他负责完成测量工作,执行功能块自诊断以及通信任务。
FLASH作为程序储存器,以便于升级,并且可以在掉电时保持数据。
RAM是中间数据暂存用的数据存储器,如果电源失去,RAM中的数据就会丢失,但CPU还有一个内部非易失存储器,在那里保存着那些必须要保留的数据。
例如,调校,组态以及识别数据。
⑥固件下载接口FDI,FDI是主电路板上用于下载固件的接口,通常是由制造商使用的。
用户也可以利用它完成固件的升级。
⑦通信控制器MODEM。
通信控制器监测链路活动,调制和解调通信信号,插入和删除起始标志及结束标志。
⑧电源。
由现场总线上获得电源,为变送器的电路供电。
⑨电源隔离器。
与输入部分的信号隔离类似,送至输入部分的电源也必须隔离。
⑩显示控制器。
接收来自CPU的数据,控制液晶显示器各段的显示,显示控制器还提供各种驱动控制信号。
○11就地调整部件。
就地调整部件有两个可用磁性工具调整的磁性开关,他没有机械和电气接触,可以有效的防止现场的灰尘和腐蚀性气体进入变送器。
19.现场总线温度变送器,不仅仅是一个温度变送器,而且是一个具有以下功能模块的网络节点:一个物理块,两个输入转换块,一个显示转换块,两个模拟量输入块,一个PID控制块,一个信号选择器块,一个信号特征化块,一个通用运算块,20.电流--现场总线转换器工作原理,主要有输入电路板和主电路板两部分组成。
在输入电路板上,三路模拟量电流输入信号在100Ω输入电阻转换为电压信号,经多路器MUX选择后进入a /d转换器,转换为数字量后将信号隔离电路进行光电隔离后送往主电路板上的CPU,在CPU中通过组态好的功能块对信号进行必要的转换和处理。