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测控领域热点技术之一现场总线的发展趋势

时间:2023-05-07

什么是现场总线

一种应用于生产现场,实现测控设备双向串行多节点数字通信的开放式控制网络技术

现场总线是工业数据通信和控制网络技术的代名词,是测量和控制领域的通信和网络技术。

工业数据通信系统:

在生产设施之间传递数字信息

工业数据通信是形成控制网络的基础和支撑条件,是控制网络技术的重要组成部分

自动控制领域的局域网

企业底层网络; 网络集成测控系统;

早期的现场总线也叫工业电话线,通过连线在测控设备之间传输数据信息,将传感器、按钮、执行器等连接到控制器,或PLC或工业计算机。 通过相互沟通共同执行测量控制任务。

工业数据通信用于满足信息化社会对基础设备和过程数据信息的需求

总线将分散的具有通信能力的测控设备作为网络节点连接起来,将它们连接成一个可以相互通信、共同完成自控任务的控制网络。

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现场总线是自动化领域的一种通讯和网络技术,也被称为工厂的底层网络()

总线是构成自动化系统的纽带,网络传递的是控制信息。

它是不同于计算机网络、电视和电话网络的另一种网络

特征:

2、现场总线技术的蓬勃发展

现场总线技术起源于20世纪80年代,但这项技术的发展是近几年的事

早期的现场总线技术

欧洲、北美、亚洲许多国家投入大量资金和人力进行研发,形成了各种企业、国家、地区和国际现场总线标准。 据相关统计,目前已经出现的现场总线有100多种。 ,其中有超过40种被宣布为开放巴士

现场总线组织

制定现场总线标准的国际标准化组织

三、现场总线标准化工作现状

IEC/TC65 SC65C/WG6负责测量和控制系统数据通信的国际标准化,是最早启动现场总线标准化的组织。

它于1984年开始制定总线标准,致力于在全球推出单一的现场总线标准,并因此经历了风风雨雨。 苦战16年,一场波及全球的现场总线标准大战

-2诞生于1993年,后续标准制定混乱

2000 年初公布的 IEC 现场总线国际标准有八个子集:

最先成为国际标准的是CAN,属于ISO标准:

IEC/17B是负责为控制装置制定低压开关设备与控制设备之间接口标准的组织。 采用的国际标准IEC 62026包括。

其他强大且有前途的控制网络技术

工业以太网;;; 蓝牙、无线局域网; 消费电子总线CEBus; 光总线等; (过渡总线 HART)

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4、现场总线控制网络是信息技术在测控领域发展的延伸

全分布式网络集成控制系统

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现场总线系统是企业的底层网络

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企业网络的功能层次

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五。 现场总线技术的发展趋势

1.注意系统的开放性,封闭自成系统必死

2、注意应用系统设备之间的互操作性

早期的总线技术更多侧重于通信协议,但近年来其技术发展逐渐转向应用层和用户层的相关规范,如设备描述、标准功能块等。

应用系统设备之间的互联不仅需要完成数据通信,还需要构成控制网络,形成测控应用系统,而应用层和用户层规范直接关系到设备之间的互操作性。设备之间的互操作性取决于应用层协议

数据信号传输,数据理解

3、注意控制网与公共数据网的结合

HSE;;互联透明工厂;Gen 3、FIP 等,

各种控制网络与数据网络相连

4、注意使测控设备具有网页浏览功能

具有网页浏览功能的PLC; 具有网页浏览功能的远程数据终端

借助常用的浏览器工具获取特种设备的数据信息

控制设备朝向打开的窗口。

5. 以太网直接进入控制网络

以太网技术进入控制网络的优势

以太网技术进入控制网络需要解决的问题

E网可行,E网不现实

我国EPA标准

6. 多种通信方式下的数据传输与数据集成楼宇自控总线的技术特点,综合管控目标下的数据综合利用

有线和无线通信方式相结合;

控制网、数据网、电话网、无线局域网的互联互通; 充分利用现有网络资源

数据集成与综合利用:共同构成测控系统; 发布操作和调度信息

异构控制网络互联

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六大现场总线应用系统

现场总线技术的应用领域非常广泛,任何需要设备间进行数据通信的场合都需要它。

电力、石化、冶金、纺织、造纸、过程自动化仪表等连续和离散制造; 火车、汽车、轮船、机器人、数控机床; 智能传感器

楼宇自动化、仓储;

智能交通、环境监测(空气和水污染监测网络)

农业、林业、水利、养殖等

其技术和产品在工业控制计算机、测控板、仪器仪表、系统集成、应用系统等领域具有良好的发展前景。

HSE/H1在过程控制中的应用体系

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减少布线和安装

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与PLC联网(电力、冶金、机加工行业等)

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汽车内部网络 (SAE-J1939)

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多段式车内网络系统

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第三代技术应用系统(智能楼宇、连锁店)

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现场总线被认为是基于PC,尤其是基于工业PC的控制技术

各种工业控制计算机和测量控制板的供应商是现场总线技术发展的重要力量

提高具有现场总线技术的产品的串行通信能力,开发具有数据通信能力的控制网络新产品系列,将对促进现场总线技术的应用,推动测控领域的信息化进程起到积极的作用。

现场总线的技术发展需要业内人士(设备开发供应商、用户)的共同努力

主讲人:杨先辉教授,所长

中国自动化学会工业控制计算机专业委员会副主任,清华大学过程控制工程研究所

咨询热线: 0791-87879191
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