計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(2)-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 5Mbps，總線使用 TDMA(Slotted time division multiple acess)槽路時(shí)間片多路存取方式，該方式是將總線上的時(shí)間分割為相等長(zhǎng)度間隔，即槽路。只有當(dāng)總線上的站分配到槽路時(shí)，它才能監(jiān)聽和發(fā)送。 ?Type 7現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 7即 World FIP現(xiàn)場(chǎng)總線，由 World FIP協(xié)會(huì)制定，現(xiàn)已成為歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN50170的第 3部分。該總線廣泛應(yīng)用于發(fā)電與輸配電、加工自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和鐵路運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。 World FIP協(xié)議由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層組成。物理層采用 IEC ，數(shù)據(jù)鏈路層采用總線裁決 (bua arbitrator)方式，在任何一個(gè)給定瞬間，僅有一個(gè)站可以執(zhí)行總線裁決功能。 Type 7現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成的系統(tǒng)能滿足用戶的各種需要，適合于各種類型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)：集中型、分散型和主站 /從站性。為了適應(yīng)低成本的要求，開發(fā)了 Device World FIP(DWF)總線，它是現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，能很好適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種惡劣環(huán)境，并具有本質(zhì)安全防爆性能，可以實(shí)現(xiàn)多主站與從站的通信。 ? Type 8現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 8即 Interbus現(xiàn)場(chǎng)總線，由德國(guó) Phoenix Contact公司開發(fā)，得到 Interbus Club組織的支持，已成為德國(guó) DIN19258標(biāo)準(zhǔn)。它是一種串行總線系統(tǒng)，適用于分散輸入輸出以及不同類型控制系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸。該總線廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工和制造業(yè)。協(xié)議包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。 Interbus總線可構(gòu)成主 /從式和環(huán)形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，傳輸速率為 500Kbps。 物理層采用 RS485標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)鏈路層采用整體幀協(xié)議（ total frame protocol） 方式傳輸循環(huán)數(shù)據(jù)和非循環(huán)數(shù)據(jù)，應(yīng)用層只對(duì)主站有效。 Interbus總線還對(duì)單主機(jī)的遠(yuǎn)程 I/O具有良好的診斷能力。 ? Type 9現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 9現(xiàn)場(chǎng)總線即 FF H1現(xiàn)場(chǎng)總線，該總線由 FF現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)負(fù)責(zé)制定。 FF基金會(huì)成員由世界著名的儀表制造商和用戶組成，其成員生產(chǎn)的變送器、 DCS系統(tǒng)、執(zhí)行器、流量?jī)x表占世界市場(chǎng)的 90％，它們對(duì)過程控制現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的功能需求了解透徹，在過程控制方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，提出的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)比較全面。 ? Type 10現(xiàn)場(chǎng)總線 Type 10現(xiàn)場(chǎng)總線即 Profi總線，該總線 標(biāo)準(zhǔn)源自Profibus 現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織 (PI， Profibus International)開放的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。 PNO組織于2021年 8月發(fā)表了 Profi規(guī)范。 Profi將工廠自動(dòng)化和企業(yè)信息管理層 IT技術(shù)有機(jī)地融為一體，同時(shí)又完全保留了 Profibus現(xiàn)有的開放性。 除了上面介紹的納入 IEC 61158 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的 10種總線外，還有多種有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于控制領(lǐng)域，這些總線是由國(guó)家、地區(qū)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的。它們都有自己的應(yīng)用領(lǐng)域。 幾種有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線 ? 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 FF（ Foundation Fiedbus） 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線是國(guó)際上幾家現(xiàn)場(chǎng)總線經(jīng)過激烈競(jìng)爭(zhēng)后形成的的一種現(xiàn)場(chǎng)總線 ,由現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)推出。與私有的網(wǎng)絡(luò)總線協(xié)議不同 ,FF總線不附屬于任何一個(gè)企業(yè)或國(guó)家。其總線體系結(jié)構(gòu)是參照 ISO的 OSI模型中物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層 ,并增加了用戶層而建立起來的通信模型。 FF得到了世界上幾乎所有的著名儀表制造商的支持 ,同時(shí)遵守 IEC的協(xié)議規(guī)范 ,與 IEC的現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和草案基本一致 ,加上它在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì) ,所以已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一。 FF總線提供了 Hl和 H2兩種物理層標(biāo)準(zhǔn)。Hl是用于過程控制的低速總線 ,傳輸速率為 ,傳輸距離為 200m、 450m、 1200m、 1900m四種（加中繼器可以延長(zhǎng)） ,可用總線供電 ,支持本質(zhì)安全設(shè)備和非本質(zhì)安全總線設(shè)備。 H2為高速總線 ,其傳輸速率為 1Mbps（ 此時(shí)傳輸距離為 750m） 或（ 此時(shí)傳輸距離為 500m）。 H1和 H2每段節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)32個(gè) ,使用中繼器后可達(dá) 240個(gè) ,Hl和 H2可通過網(wǎng)橋互連。 ?過程現(xiàn)場(chǎng)總線 Profibus Profibus由 Siemens公司提出并極力倡導(dǎo) ,已先后成為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) DIN1924 歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN50170和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一 ,是一種開放而獨(dú)立的總線標(biāo)準(zhǔn) ,在機(jī)械制造 、 工業(yè)過程控制 、 智能建筑中充當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò) 。 Profibus 由 ProfibusPA、 ProfibusDP 和 ProfibusFMS三個(gè)系列組成 。 ProfibusPA（ Process Automation） 用于過程自動(dòng)化的低速數(shù)據(jù)傳輸 ,其基本特性同 FF的 Hl總線 ,可以提供總線供電和本質(zhì)安全 ,并得到了專用集成電路和軟件的支持 。ProfibusDP與 ProfibusPA兼容 ,基本特性同 FF的 H2總線 ,可實(shí)現(xiàn)高速傳輸 ,適用于分散的外部設(shè)備和自控設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)傳輸 ,用于連接 ProfibusPA和加工自動(dòng)化 。 ProfibusFMS適用于一般自動(dòng)化的中速數(shù)據(jù)傳輸 ,主要用于傳感器 、 執(zhí)行器 、 電氣傳動(dòng) 、PLC、 紡織和樓宇自動(dòng)化等 。 后兩個(gè)系列采用 RS485通信標(biāo)準(zhǔn) ,傳輸速率從 12Mbps,傳輸距離從 1200m到 l00m（ 與傳輸速率有關(guān) ） 。 介質(zhì)存取控制的基本方式為主站之間的令牌方式和主站與從站之間的主從方式 ,以及綜合這兩種方式的混合方式 。Profibus是一種比較成熟的總線 ,在工程上的應(yīng)用十分廣泛 。 ? LonWorks LonWorks是 Echelon公司開發(fā)的數(shù)字通信協(xié)議 。 該協(xié)議支持多種低成本的通信媒體 ， 如雙絞線 、 電力線 、 紅外線 、 無線電射頻 、 光纖和同軸電纜等 。 LonWorks主要用于工廠自動(dòng)化 、 樓宇自動(dòng)化和住宅自動(dòng)化 。 由于它是一種基于嵌入式神經(jīng)元芯片的總線技術(shù) ， 因此可以很容易地組成對(duì)等 /主從式 、 決策設(shè)備 /傳感器總線以及高水準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng) 。 當(dāng)用 LonWorks組成一個(gè)客戶 /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)時(shí) ， 它有極大的潛力 。 由于 LonWorks采用高性能 、 低成本的專用神經(jīng)元芯片 ， 因此低成本和高性能是該總線系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì) 。 ?HART HART(Highway Addressable Remote Transducer)協(xié)議是由位于美國(guó) Austin的通信基金會(huì)制定的總線標(biāo)準(zhǔn) 。 它可使用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)廣泛存在的 4～ 20mA模擬信號(hào)導(dǎo)線傳送數(shù)字信號(hào) 。 該協(xié)議使用 Bell202 FSK(Frequency Shift Keying)標(biāo)準(zhǔn)傳遞信號(hào) ，即邏輯 1由頻率 1200Hz的信號(hào)代表 ， 邏輯 0用頻率 2200Hz的信號(hào)代表 。 HART協(xié)議可用來改造通過 4～ 20mA電流傳送信號(hào)的測(cè)量?jī)x表和控制設(shè)備 ， 可用在任何工業(yè)控制場(chǎng)合 。 因?yàn)樗钳B加在現(xiàn)有系統(tǒng)上的 ， 因此可對(duì)改進(jìn)智能儀表間的通信提供無風(fēng)險(xiǎn)的解決方案 。 綜合自動(dòng)化系統(tǒng) ?計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems) ?計(jì)算機(jī)集成過程系統(tǒng) CIPS(Computer Integrated Process Systems) ?綜合自動(dòng)化 基本概念 最初的 CIMS術(shù)語(yǔ)包含了兩個(gè)基本概念： ① 企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)是連接在一起的一個(gè)整體 ， 需要統(tǒng)一考慮 。 ② 整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)采集 、 傳遞和加工的過程 ， 最后形成的產(chǎn)品可看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn) 。 主要用于機(jī)電制造行業(yè) ， 在 20世紀(jì) 80年代 ， 用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)集成的 、 包括決策計(jì)劃 、 生產(chǎn)調(diào)度 、 產(chǎn)品生產(chǎn)控制以及經(jīng)營(yíng)銷售 、 物流輸送 、 銷售服務(wù)管理在內(nèi)的自動(dòng)化系統(tǒng)形成規(guī)模 。 將 CIMS的思想用于 過程控制中 就形成了 CIPS。 綜合自動(dòng)化 是中國(guó)對(duì)這類系統(tǒng)的一種通用叫法 ，綜合意味著管理與控制一體化 ， 也就是說這類系統(tǒng)能綜合地考慮問題 ， 追求的是 整體 的優(yōu)化 。 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn) ①系統(tǒng)采用遞階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 ②系統(tǒng)包括控制和管理兩個(gè)方面 ③其他任務(wù) 物流儲(chǔ)運(yùn)、財(cái)務(wù)、工資 ④系統(tǒng)的信息集成 借助于合適的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ⑤系統(tǒng)的功能集成 信息貫通是前提，可靠運(yùn)行是基礎(chǔ)，整體優(yōu)化是目標(biāo)，目的利用簡(jiǎn)單的方法解決實(shí)際問題。 ⑥涉及的領(lǐng)域?qū)拸V 多種專業(yè) THE EN