现场总线控制系统论文
浅谈现场总线控制系统
浅谈现场总线控制系统现场总线控制系统是一种基于现场总线技术的控制系统,它可以实现现场设备和控制系统之间的数据交互和控制功能。
本文将对现场总线控制系统进行浅谈。
现场总线控制系统是由现场设备、总线网络、控制器和人机界面组成的。
现场设备包括各种传感器、执行器、开关等可以监测和控制现场的设备。
总线网络是连接各个现场设备和控制器之间的传输介质,可以传输数据和供电。
控制器是对现场设备进行控制的核心部分,它接收各个传感器的数据,并根据预定的逻辑进行控制操作。
人机界面则是与系统进行交互的部分,可以显示现场信息并接收用户的指令。
现场总线控制系统的优点之一是简化了系统的布线。
传统的控制系统中,每个设备都需要与控制器进行一对一的连接,需要大量的信号线。
而在现场总线控制系统中,所有的现场设备都通过总线网络连接到控制器,极大地减少了布线工作量。
总线网络还可以提供供电功能,不需要为每个设备单独提供电源。
现场总线控制系统还具有高可靠性和扩展性。
由于现场设备和控制器之间的连接是通过总线网络进行的,故障率较低。
总线网络可以支持多设备的接入,方便了系统的扩展和升级。
而传统的控制系统需要进行繁琐的系统改造才能满足新的需求。
现场总线控制系统还具有实时性好、易于监控、维护方便等优点。
总线网络可以提供实时的数据传输和控制指令,使得控制系统响应速度更快。
人机界面可以实时显示现场设备的工作状态,方便用户进行监控和控制。
总线网络还可以实现对系统的集中管理和维护,减少了故障排查和维修的时间和成本。
现场总线控制系统也存在一些问题。
总线网络需要有较高的带宽和可靠的通信性能,以支持大量的数据传输和设备接入。
由于总线网络上的设备较多,可能会产生较大的通信冲突,需要采取措施来解决。
由于总线网络对接的设备较多,系统的复杂性也增加了,需要有专业的人员进行维护。
现场总线控制系统是一种高效、可靠的控制系统,可以实现对现场设备的监测和控制。
虽然存在一些问题,但通过合理的设计和运维,现场总线控制系统可以发挥其优势,提高生产效率和系统可靠性。
现场总线控制系统论文
河海大学校区毕业设计(论文)年级专业12级机电一体化技术学生许旸指导教师朱丹青评卷人教学地点冶金技师学院年月日摘要作为自动化领域的热点之一,现场总线己成为自动化系统与分散的现场设备间信息交换的主要技术。
PROFIBUS是国际上应用十分广泛的工业过程现场总线,主要应用于加工自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域。
文章从结合所研究的水厂的实际需要出发,将先进的现场总线技术、以太网技术与传统的机械电气技术相结合,并应用到水厂控制系统的实际设计过程中。
在电气控制系统的设计过程中,采用了上位机加下位机的设计模式,组建了远程集中控制与现地控制相结合的控制网络。
上位机选用功能强大的工控组态软件——组态王和操作方便灵活的触摸屏。
下位机则采用可靠性高的可编程控制器和先进的PROFIBUS现场总线完成对现场设备的控制。
关键词:可编程控制器,现场总线,PROFIBUS-DP,监控系统The Control System Based on FieldbusAbstractNowadays, the technology of Fieldbus has become the hotspot in the research field of automation and become the main method of communication and exchange of information in the DCS systems. And the Profibus is a kind of Fieldbus broadly used in many situations of process control of industry such as automation of processing, automation of machining and automation of building.According to the actuality of the studied water station, the thesis combine the advanced Fieldbus technique, Ethernet and the traditional machine and electric technique together, and use them to design the supervise controlling system of the water station. During the designing of the electricity control system, the thesis used the mode that made up of monitor system and control system, formatted a network that is combined by far concentrates control system and nearly control system. The monitor system chooses the functional monitoring software—the king monitor and the man-machine interface, which operated conveniently. And the control system chooses dependably programmable logic controller and advance Profibus Fieldbus to completely control the spot equipments.Keyword:PLC, Fieldbus, PROFIBUS-DP, Supervise Controlling System目录1 概论1.1现场总线的产生与发展控制论的创始人Norbet Wiener说,“如果一门科学是真正具有生命力的,它的引人兴趣的中心就必须而且应该随着岁月而转移。
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。
现场总线论文
测控技术与测控网络系统学科设计(论文)题目:现场总线技术及其应用——CAN总线学生姓名:学号:专业班级:指导教师:年月日一、摘要在当今信息化,网络化新科技时代,网络测控技术已被广泛地应用于工业产品生产、自动控制、科学研究等方面,而且在工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等领域也发挥出它的强大功能。
而现场总线技术的不断进步不仅代表了测控技术的快速发展,同时也带动了各个领域向着更高一层的自动化、网络化、智能化不断前进。
而控制器局域网总线CAN 的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视,它在汽车领域上的应用是最广泛的。
CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计,特别适合工业过程监控设备的互连,因此,越来越受到工业界的重视,并已公认为最有前途的现场总线之一。
本文以控制器局域网总线CAN为例,主要介绍了当今被广泛使用的CAN总线的基本原理,并通过诸多实例加以说明。
以空调为例构建了一个网络化的测控系统,为空调系统的发展提供一个实例。
最后又根据CAN总线的原理和功能总结了时下CAN总线的优缺点,同时根据CAN总线在实际生产生活中的应用情况对CAN总线的发展趋势做出了预测。
本文仅供读者参考。
关键词:网络化测控系统;控制器局域网总线CAN;工作原理;应用;优缺点;发展趋势;二、当前网络化测控系统的现状和发展趋势自跨入二十一世纪以来,信息化已成为了当今社会发展的趋势,全球都步入了一个信息化的时代。
而现代测控技术是集计算机技术、微电子技术、信息论、控制论、测量技术、传感技术等学科发展的产物,是这些学科在解决系统、设备、部件性能检测和故障诊断的技术问题中相结合的产物。
凡是需要进行性能测试和故障诊断的系统、设备、部件,均可以采用测控技术,它既适用于电系统也适用于非电系统。
电子设备的自动检测与机械设备的自动检测在基本原理上是一样的,均采用计算机/微处理器作控制器通过测试软件完成对性能数据的采集、变换、处理、显示/告警等操作程序,而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。
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。
现场总线论文
现场总线应用论文题目:PROFIBUS现场总线在核电站的应用班级:自动化082学号:080987姓名:范向阳时间:2011/12/18一、现场总线具体应用现场总线技术PROFIBUS在核电站的应用本文介绍核电厂全数字化仪控系统数据通信软硬件设计的主要特点,并通过对数据通信软硬件结构的详细分析,指出了核电厂系统数据通信软硬件设计高度的可靠性和可利用性等优点,满足了核电厂对数据通信高度可靠的要求。
1、核电厂仪控系统核电厂全数字化仪控系统主要是由常规仪控TXP(Opera—tional I&C System)和安全仪控TXS(Safety I&C System)两部分组成,主要目的是用于监测和控制核电厂释热和电能生产的主要和辅助过程,在所有运行模式包括应急情况下,维持电厂的安全性、可操作性和可靠性,并且在正常运行工况下保证电厂的经济性。
图1 PROFIBUS在核电全数字化仪控系统的应用PROFIBUS是一种简单、坚固和可靠的现场总线系统,是目前唯一能够以标准方式应用于所有领域并贯穿整个过程链的现场总线。
如图 1,仪控系统中的数据通信是由电厂总线和现场总线、SlNEC H1 FO 总线和PROFIBUS总线系统构成的终端总线完成。
终端总线用于PU/SU和OT以及ET和DT之间的通信以及通过网关/网桥与外部公共网互连。
电厂总线用于AS62o、OM690、ES680和DS670之间的通信,并且通过网关与终端总线相连,与安全仪控系统的工业以太网总线相连。
数据通信包括核电厂中所有数据和命令的传输,具体涉及到安全系统的仪控系统、安全相关系统的仪控系统和正常运行系统的仪控系统,完成在不同的系统之间或在同一系统的不同组件之间的信息传送,以及与其它外部系统的通信任务。
数据传输介质采用了光纤电缆,对电磁干扰不敏感。
2、SINEC H1总线以线性工业以太网为标准的SlNEC H1结构,它是基于IEEE802.3(Ethernet)标准中的规范,是一种总线型系统,涉及到ISO/OSI开放系统互联网络模型中的物理层、数据链路层及传输层。
现场总线技术分析论文
现场总线技术分析论文【论文关键词】:现场总线;控制系统;冗余;电厂【论文摘要】:文章主要讨论了现场总线的特点,阐明了基于现场总线的电厂自动化系统构成,着重强调了现场总线在电厂中应用应注意的问题。
1.前言在电厂信息化的建设过程中,越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在电厂应用的重要性和迫切性,提出了现场总线控制系统在电厂的应用设想和建议。
但到目前为止,在国内已建和在建电厂中,真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例尚未见报道,还只是局部的试点。
根据国际电工委员会IEC61158标准的定义:安装在制造或生产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、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。
由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。
而衡量一个控制系统是否为真正的FCS有三个关键要点,即:核心、基础和本质。
FCS的核心是总线协议,只有遵循现场总线协议的控制系统,才能称为现场总线控制系统;FCS的基础是数字智能现场仪表,它是FCS的硬件支撑;FCS的本质是信息处理现场化,这是FCS系统的效能体现。
因此现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。
它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化,实现了控制装置与现场装置的双向通信,消除了生产过程监控的信息“盲点”。
可以说,现场设备级的数字化、网络化是电厂信息化管理的基础。
2.电气现场总线控制系统的特点2.1电气参数变化快电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数,数字量主要为开关状态、保护动作等信号,这些参数变化快,对计算机监控系统的采样速度要求高。
2.2电气设备的智能化程度高电气系统的发电机一变压器组保护、起动一备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型,6kV开关站保护为微机综合保护,380V开关站采用智能开关和微机型电动机控制器,所有的电气设备均实现了智能化,能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。
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论文
摘要
现场总线是一种工业控制技术,它将数据、信息、指令等信息通过现
场总线物理媒介连接到各个计算机实体(标准的器件)。
它可以在系统结
构上改变传统的电气控制技术模式,同时可以提高系统的灵活性、可靠性、安全性和运行效率。
本文首先介绍了现场总线的发展状况,然后分析了现
场总线技术的基本原理和特点,并介绍了现场总线分析系统的基本结构和
功能。
最后,通过实际应用的实例和现场总线技术进行深入分析,以加深
对现场总线技术及其应用的理解。
关键词:现场总线,控制技术,原理,结构,应用
Introduction
Fieldbus history
Fieldbus basic principle
Fieldbus analysis system。
现场总线作业 CAN论文
基于CAN总线的变电站监控系统的设计摘要现场总线是自动化领域的计算机网络,是当今自动化领域技术发展的热点之一。
它以总线为纽带,将现场设备连接起来成为一个能够相互交换信息的控制网络,是一种双向串行多节点数字通信的系统。
CAN总线是现场总线的一种,它最初被应用于汽车的控制系统中。
由于其卓越的性能,CAN总线的应用范围已不再局限于汽车工业,被广泛应用到自动控制、楼宇自动化、医学设备等各个工业控制领域。
本文介绍了现场总线及其特点,然后以CAN总线为重点,说明了CAN总线的特点及工作原理。
接着分析了CAN总线在电气控制领域的应用,以在变电站监控系统中的应用为重点,根据变电站监控系统通信网络的特点和要求提出自己的设计思想。
关键字:现场总线、CAN总线、控制系统、变压器第一章现场总线介绍现场总线是应用于现场智能设备之间的一种通信总线,广泛应用于制造工业自动控制和过程工业自动控制领域。
按现场应用的不同要求和规模,现场总线可分为执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线。
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。
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网络,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
这种网络是用作现场控制系统的、直接与所有受控(设备)节点串行相连的通信网络。
现场总线网络既是一个开放的通信网络,又是一个全分布式控制系统。
它作为智能设备的联系纽带,把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备连接为网络系统,并进一步构成自动化系统,实现基本的控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控制、管理一体化的综合自动化功能。
因此,现场总线是一项集嵌入式系统、控制、计算机、数字通信、网络技术为一体的综合技术。
现场总线的优点:①节约硬件数量和投资。
安装在现场的现场总线仪表具有一表多能的特色。
现场总线控制系统的构成与特点论文
现场总线控制系统的构成与特点论文现场总线控制系统的构成与特点全文如下:1.概述现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统,是应用于各种计算机控制领域的工业总线,因现场总线潜在着巨大的商机,世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究。
当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域,由于现场总线技术的不断创新,过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCSFieldbus Control System系统,已被称为第五代过程控制系统。
而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。
现场总线技术以数字信号取代模拟信号,在3CComputer计算机、Control控制、Commcenication通信技术的基础上,大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用,许多控制功能从控制室移至现场设备。
由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争,仍未形成一个统一的标准,目前,在现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。
现场总线控制系统是从八十年代中期发展起来的。
经历了十几年的时间,现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、机械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域。
现场总线控制技术由于其巨大的技术优势,被认为是工业控制发展的必然趋势,将逐步取代传统的PLC点对点接线的控制方法。
2.现场总线的主要产品连接于总线上的产品,可以分为有源和无源两大类。
2.1.有源产品有源产品可以产生通讯信号、响应信号、调整信号或者兼而有之。
有源产品包括以下部件:2.1.1节点Node;总线上可以编址的设备。
2.1.2总线模块Bus Modulea;任何形式的现场节点,可以使用端子或接插件连接传感器、阀门、按钮等各种现场装置。
2.1.3网关Gateway;一种特殊的节点,用于两面种不同的总线之间的信号和数据变换。
2.1.4放大器;一种用于实时加强信号,以精确复制原始信号。
连接同一总线的两部分,解决通讯信号在通讯线上由于电气损耗而造成的衰减。
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。
创新研修课论文-现场总线(精)
现场总线论文摘要:现场总线控制系统是信息数字化、控制分散化、开放互可操作的新一代工业自动化控制系统,它是信息技术、智能化、数字化、网络化向现场的发展。
文章就其基本概念、由来和特点,以及基金会现场总线等内容进行了阐述。
一、什么是“现场总线”现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络, 也称现场网络。
也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。
原来这些机器间的主体配线是 ON/OFF、接点信号和模拟信号,通过通讯的数字化,使时间分割、多重化、多点化成为可能,从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线(配线的共享。
“现场总线” 是连接工业过程现场仪表和控制系统之间的全数字化、双向、多站的串行通信网络, 与控制系统和现场仪表的联用组成的现场总线系统。
现场总线与传统控制系统比较具有下列优点:a. 用全数字信号替代现场仪表的 4~20mA 模拟信号, 进行双向多站式通信, 提高了系统的运行速率;b. 在结构上,把控制、报誓、趋势分析、智能诊断等功能下放到现场级仪表和装置中,上位机仅保持调度、管理、网络通信等功能,功能和危险性更趋分散,提高了系统的可靠性;c. 总线采用多站相互通信,缩短了布线距离,可减少通信电缆及支架投资 60%;d. 实现了系统的开放,各厂商的产品可以交互操作和互换使用,给用户提供了方便。
二、现场总线的由来1、产生现场总线的背景工业生产的发展对检测和控制的要求日益增多, 原始的目测、耳闻及手摸的检测方式正在向着用仪表检测和自控的方向发展。
1.1早期的仪表与调节器早期的仪表与调节装置是机械式的, 如膨胀式温度计、弹簧管式压力计和用于蒸汽机的飞球式调速器等。
1.2现场总线控制系统进入 20世纪 90年代,为了降低产品成本,增加盈利,工业生产的规模越来越大, 生产过程也日益强化, 同时人们对环境保护和生产安全的意识也更加提高, 各国对此也制定了与之有关的规程或法令。
基于现场总线技术的铁路信号控制系统的探讨
基于现场总线技术的铁路信号控制系统的探讨摘要:在铁路信号系统的控制技术中,对信号机、轨道电路、转辙机等室外现场设备的控制,基本都采用信号电缆作为传输介质,其工程投资占据整个信号系统工程总投资的20%~40%。
关键词:现场总线技术;铁路信号控制系统;应用前言客观来说,铁路信号控制系统是我国信息化进程在铁路交通领域的产物,整合了信息科学技术和信号控制技术,可与有效针对铁路信号、铁路进路、岔道间操作流程等内容进行严格控制,确保了的铁路行车安全。
本文将详细的针对铁路信号控制系统及现场总线技术运用进行研究。
1铁路信号控制系统内涵概述铁路信号控制系统是在信息技术支撑之下,针对铁路信号所构建出的铁路信号连锁控制系统。
铁路信号控制系统最为重要的组成结构便是铁路信号设备,将铁路信号设备的各项技术手段进行合理的整合,最大程度上进行系统化连锁统筹,其目的便是保障我国铁路交通的从业安全、提升铁路交通实际运输效率。
从我国信息技术发展的角度来看,铁路信号控制系统是信息技术在铁路交通行业当中运用的成果,通过网络技术、信息搜集技术等内容,可以在第一时间内将铁路运输的信息进及时传输,以便于铁路工作人员及时地了解当前铁路运输情况,并结合情况信息内容,制定出相应的铁路信号控制策略。
信息技术已经成为当前铁路行业发展的必然趋势,是解决运输行业问题的必然手段,不仅可以协调行车线路不协调的问题,而且减少了行车事故发生率。
2现场总线技术特点现场总线技术可以将基础控制设备与智能化信息仪表进行紧密的联系,在信息化通信技术的支持下,让其成为一个具有交互性的互通控制通信网络,这种网络形式的实时性相对较强,可以有效满足铁路信号通信的实际需求。
现场总线技术开展与应用一般会使用ISO和OSI开放系统,将其进行互联,并成为参考模型当中的一个组成部分[2]。
严格的结合国际电工委员会协议的相关运行要求,以国家电工委员会IEC/SC65C的相关原则定义,在实施现场总线技术实施的过程当中,必须要结合铁路交通的实际需求,科学的开展智能控制装置整合,并通过串行式、数字式、多点通讯等多种手段,保障现场总线技术的实际效率。
现场总线论文
前言根据国际电工委员会(IEC)和美国仪表协会(ISA)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,它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。
目前,国际上各种各样的现场总线有几百种之多,较著名的有FF现场总线、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS现场总线、PROFIBUS现场总线等。
现场总线控制模式具有协议简单开放、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,是工业自动化发展的趋势。
而作为在自动化控制方面走在前沿的卷烟生产企业,在近年来的卷烟技术改造过程中充分利用现场总线技术改造传统的控制系统。
其中,对香烟质量起着举足轻重作用的制丝生产线因其设备分散,且工艺变化多,对控制系统提出了灵活、有柔性、更新换代方便等要求,这些要求正好给现场总线技术提供了大显身手的舞台。
1.现场总线技术1.1 现场总线技术简介现场总线(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。
一般把现场总线系统称为第五代控制系统,也称作FCS。
人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代,把4~20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代,把数字计算机集中式控制系统称为第三代,而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。
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系统采用通信专业网络的局限,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。
可以说,开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。
浅谈现场总线控制系统
浅谈现场总线控制系统
现场总线控制系统是一种广泛应用于自动化控制领域的先进控制系统,其主要组成部
分包括控制器、现场设备、总线通讯模块等。
通过采用现场总线控制系统可以实现对生产
过程的实时监测和控制,提高生产效率、降低能耗、提高设备运行稳定性和可靠性,满足
不同的自动化控制需求。
现场总线控制系统的特点之一是硬件设备复杂度低、结构简单,安装维护方便,同时
实现控制精度高、反应速度快、通讯速度快的优良特点。
现场总线控制系统的网络通讯能
力非常强劲,具有优越的数据传输速度和无故障的数据传输能力,能实现大量实时的数据
处理、计算和控制。
目前,现场总线控制系统在国内的应用领域非常广泛,包括石化、钢铁、化工、能源、交通、通信、电子等行业,都广泛的应用着现场总线控制系统,其一方面可以降低成本,
另一方面可以提高产品的质量和效益。
总的来说,现场总线控制系统是一种可以实现自动化控制和管理的先进技术,并且在
不断的创新和发展中,将在未来的工业生产和管理中,发挥更加重要的作用。
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学生姓名许旸
指导教师朱丹青
评卷人
教学地点常州冶金技师学院
年月日
摘要
作为自动化领域的热点之一,现场总线己成为自动化系统与分散的现场设备间信息交换的主要技术。
PROFIBUS是国际上应用十分广泛的工业过程现场总线,主要应用于加工自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域。
文章从结合所研究的水厂的实际需要出发,将先进的现场总线技术、以太网技术与传统的机械电气技术相结合,并应用到水厂控制系统的实际设计过程中。
在电气控制系统的设计过程中,采用了上位机加下位机的设计模式,组建了远程集中控制与现地控制相结合的控制网络。
上位机选用功能强大的工控组态软件——组态王和操作方便灵活的触摸屏。
下位机则采用可靠性高的可编程控制器和先进的PROFIBUS现场总线完成对现场设备的控制。
关键词:可编程控制器,现场总线,PROFIBUS-DP,监控系统
The ControlSystem Based on Fieldbus
Abstract
Nowadays, the technology of Fieldbus has become the hotspot in the research field of automation and become the main method of communication and exchange of information in the DCS systems. And the Profibus is a kind of Fieldbus broadly used in many situations of process control of industry such as automation of processing, automation of machining and automation of building.
According to the actuality of the studied water station, the thesis combine the advanced Fieldbus technique,Ethernetand the traditionalmachine andelectric technique together, and use them to design the supervise controlling system of the water station. During the designing of the electricity control system, the thesis used the mode that made up of monitor system and control system, formatted a network thatiscombinedbyfarconcentratescontrolsystemandnearlycontrol system. The monitor system chooses the functional monitoring software—the king monitor and the man-machine interface, which operated conveniently. And the control system chooses dependablyprogrammablelogiccontrollerandadvanceProfibus Fieldbus to completely control the spot equipments.
Keyword:PLC, Fieldbus,PROFIBUS-DP,Supervise Controlling System
目录
1 概论
1.1现场总线的产生与发展
控制论的创始人Norbet Wiener说,“如果一门科学是真正具有生命力的,它的引人兴趣的中心就必须而且应该随着岁月而转移。
”自动控制技术的历史,就是从简单形式到复杂形式,从局部自动化到全局自动化,从低级智能化到高级智能化的发展过程。
现场总线控制系统是在自动检测控制技术和计算机网络技术飞速发展的推动下形成的,它是现代计算机技术和通信技术和检测控制技术的集成,人们称之为3C(Computer Communication Control)技术。
现场总吸纳控制系统(FCS, Fieldbus Control System)是继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、数字计算机集中控制系统和集散式控制系统(DCS,Distributed Control System)后的新一代控制系统。
FCS是信息数字化、控制功能分散化、开放式可互操作的工业自动化控制系统,同时也是智能化、数字化、网络化向生产过程现场的发展。
现代工业控制思想的核心是“分散控制,集中监控”,使得“危险分散,控制分散”。
现场总线控制系统吧控制彻底的下放到现场,由现场的智能仪表完成诸如数据采集、数据处理、控制运算和数据输出等大部分功能,只有一些现场仪表无法完成的高级控制功能才有上位机完成,而且现场节点之间可以相互通信实现互操作,现场节点也可以把自己的诊断数据传给上位机,有益于设备管理[1]。
在发达国家,现场总线技术从20世纪80年代开始出现并被逐步推广,现在已经被广泛接受和使用。
2002年欧洲有40%自动化工程项目采用了现场总线控制系统。
在国内,现场总线首先用在外国公司在华投资的生产线,如外资汽车生产企业的生产线大多用到了现场总线技术,后来啤酒灌装、烟草加工、机械装配、产品包装等生产线也大量使用现场总线。
此外,市政工程、楼宇、智能化小区建设也开始使用现场总线。
可以预见,随着现场总线技术发展及其在工业自动化领域的不断深入,传统的DCS必将被FCS所全面取代。
现场总线技术的推广虽然只有短短二三十年,但其技术的先进性已经带到了工业界的广泛认可,其良好的应用前景和广阔的市场受到诸如Siemens、Motorola、Honeywell等诸多世界大公司的高度重视。
就国内而言,自二十世纪末以来,现场总线技术的研究开始进入起步阶段,1997年5月中国现场总线(FF)专业委员会建立,并筹建FF现场总线产品认证中心;同年7月中国现场总线(Profibus)专业委员会组建,同时开始筹建现场总线(Profibus)产品演示及认证实验室。
此后,包括清华大学、浙江大学在内的许多高校、科研院先后建立自己的现场总线实验室,用于现场总线控制技术的教学实践与研究开发。
2001年11月,国家。