现场总线技术概述学习教案.pptx

会计学总线（bus）的概念由来已久，仪器仪表与计算机控制系统数字通信用的总线有很多种。
总线按其长度分类：
1．毫米(háomǐ)级:芯片内总线；
2．分米级:机箱内总线，如Multi-bus，STD，PCL，ISA，NIM，CAMAC等；
3．十米级:机柜间总线，如RS232-RS530，GPIB，Fast-bus，VME，VXI等；
4．千米级:现场总线，如FF，Profibus，WorldFIP等。现场总线控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)的组成（1）按其传送数据的通信宽度来分:
①传感器总线(sensorbus)：数据宽度为位(bit)，如AS-i和Seriplex等；
②设备总线(devicebus)：数据宽度为字节(byte)，如Interbus和DeviceNet等；
③全服务的现场总线（fieldbus）：数据宽度为数据流或模块(block)。以报文通信为主，除了对装置(zhuāngzhì)进行读取数据外，还包括一些对装置(zhuāngzhì)的操作和控制功能。如FF总线、Lonworks总线、Hart总线等。可以把FCS分为三类:
①一类(yīlèi)是由现场设备和人机接口组成的两层结构的FCS；
②一类(yīlèi)是由现场设备、控制站和人机接口组成的三层结构的FCS；
③一类(yīlèi)是由DCS扩充了现场总线接口模件所构成的FCS。

（一）具有两层结构的FCS（二）具有(jùyǒu)三层结构的FCS（三）由DCS扩充而成的现场总线控制系统
在DCS系统的I/O总线上挂接现场总线接口模件，通过现场总线接口模件扩展出若干条现场总线，然后经现场总线与现场智能设备(shèbèi)相连。3．双向通信5.现场设备的智能化与功能自治性
它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散(fēnsàn)到现场总线设备中完成，仅靠现场总线设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
6.系统结构的高度分散(fēnsàn)性
现场总线已构成一种新的全分散(fēnsàn)性控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS集中与分散(fēnsàn)相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。
7.对现场环境的适应性
作为工厂网络底层的现场总线，是专为在现场环境工作而设计的，可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等多种传输介质，具有较强的抗干扰能力，采用两线制实现供电与通信，并可满足本质安全防爆要求。FCS相对于DCS具有(jùyǒu)如下优越性：
1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底(chèdǐ)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(zēngqiáng)系统的可靠性、可维护性
5．FCS降低系统工程成本（二）现有的现场总线国际标准
※IEC61158(IEC/TC65/SC65C/WC6制定)
测量(cèliáng)和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线，由以下6部分组成：
第1部分:导则；
第2部分:物理层规范和服务定义；
第3部分:数据链路层服务定义；
第4部分:数据链路层协议规范；
第5部分:应用服务定义；
第6部分:应用层协议规范。IEC61158目前包括10种技术类型，其中类型9与类型10是后来加的。
①类型1：IEC技术报告(即相当于FF的H1，美国Fisher-Rosemount公司支持(zhīchí))；
②类型2：ControlNet(美国Rockwell公司支持(zhīchí))；
③类型3：Profibus(德国Siemens公司支持(zhīchí))；
④类型4:P-Net(丹麦ProcessData公司支持(zhīchí))；
⑤类型5:FFHSE(HighSpeedEthernet美国Fisher-Rosemount公司支持(zhīchí))；
⑥类型6:SwiftNet(美波音公司支持(zhīchí))；
⑦类型7:WorldFIP(法国Alstom公司支持(zhīchí))；
⑧类型8:Interbus(德国PhoenixContact公司支持(zhīchí))；
⑨类型9:FF应用层(ApplicationLayer)；
⑩类型10:Profinet。※IEC62026(IEC/TCl7/SCl7B)
IIEC62026共有4种现场总线(zǒnɡxiàn)。即AS-i、DeviceNet、SDS及Seriplex这4种国际标准，包括5个部分。
(1)第1部分:总则。
(2)第2部分:AS-i(ActuatorSensorInterface执行器传感器接口，德国Siemens等公司支持)。
(3)第3部分：DeviceNet(美国Rockwel1公司支持)。
(4)第4部分:SDS(SmartDistribut