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《基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線在工控網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、《工業(yè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程研究報告基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線在工控網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用姓名：XX學(xué)院：電氣與電子工程學(xué)院班級：09自動化3學(xué)號：XXXXXXXXXX郵箱：XX@gmail.com時間：2012年6月5日基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線在工控網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用摘要由于以太網(wǎng)具有應(yīng)用廣泛、價格低廉、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用支持技術(shù)成熟等優(yōu)點，目前它已經(jīng)在工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中的資源管理層、執(zhí)行制造層得到了廣泛應(yīng)用，并呈現(xiàn)向下延伸直接應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場的趨勢。加上現(xiàn)場總線在工控網(wǎng)絡(luò)中的便捷性、統(tǒng)一性，從目前國際、國內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展來看，基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總
2、線在制造執(zhí)行層已得到廣泛應(yīng)用，并成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)。未來工業(yè)以太網(wǎng)將在工業(yè)企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)中的現(xiàn)場設(shè)備之間的互連和信息集成中發(fā)揮越來越重要的作用。關(guān)鍵字：現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工控網(wǎng)絡(luò)目錄摘要1現(xiàn)場總線概述21.1什么是現(xiàn)場總線21.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的優(yōu)越性21.3現(xiàn)場總線的不足31.4現(xiàn)場總線發(fā)展趨勢32工控網(wǎng)絡(luò)42.1什么是工控網(wǎng)絡(luò)42.2工控網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)的結(jié)合42.3基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線已成為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向43.基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線在工控網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用（以煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)為例）63.1系統(tǒng)簡介63.2基于工業(yè)以太網(wǎng)加現(xiàn)場
3、總線的電力監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成64電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能85結(jié)語84發(fā)展愿景9基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線在工控網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用1現(xiàn)場總線概述1.1什么是現(xiàn)場總線它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。主要用于制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇、電力等方面的自動化系統(tǒng)中。1.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的優(yōu)越性現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)使工業(yè)過程控制發(fā)生了很大變化，它具有如下優(yōu)越性：（l）
4、現(xiàn)場總線使得智能變送器中安裝的微處理器能夠直接與數(shù)字控制系統(tǒng)通信，而不要I／O轉(zhuǎn)換，節(jié)約了費用；（2）現(xiàn)場總線可以取代每個傳感器到控制器的單獨布線，減少了連線費用；（3）現(xiàn)場總線可以將一些先進(jìn)功能，如線性化、工程量轉(zhuǎn)換以及報警處理等賦予現(xiàn)場總線儀表，提高了現(xiàn)場儀表的精度和可靠性；（4）現(xiàn)場總線可提供控制裝置與傳感器、執(zhí)行器之間的雙向通信，方便了操作員與被控設(shè)備之間的交互；（5）現(xiàn)場總線使得專門根據(jù)現(xiàn)場總線開發(fā)的現(xiàn)場儀表的使用成為可能，并將最終取代單變量模擬儀表，減少了儀表的購置、安裝與維修費用；（6）現(xiàn)場總線的開放性將使用戶有可能對備儀表廠商
5、的產(chǎn)品任意進(jìn)行選擇，井組成系統(tǒng)，而不必考慮接口是否匹配。1.3現(xiàn)場總線的不足圖1現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)場總線有其突出的優(yōu)點，但也有其明顯的不足之處，主要表現(xiàn)在以下兩點（l）現(xiàn)場總線沒有單一的國際標(biāo)準(zhǔn)各類現(xiàn)場總線制定了各自不同的體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)。而經(jīng)14年的紛爭，?2000年初8種現(xiàn)場總線成為IEC現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)子集。這一結(jié)果令人失望，也違背了制定世界上單一現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的初衷。盡管基金會現(xiàn)場總線試圖推出中立和公正、防止任何技術(shù)壟斷、廣泛性的體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)，但至今仍有一些標(biāo)準(zhǔn)未能取得一致通過，并且遲遲未見產(chǎn)品問世。現(xiàn)場總線真正實現(xiàn)開放性任重而道
6、遠(yuǎn)。在這種情況下，多種現(xiàn)場總線并存，共存于一個系統(tǒng)已成為客觀事實。（2）現(xiàn)場總線的系統(tǒng)開發(fā)困難，開放性有一定的局限性FF，LonWorks，CAN等現(xiàn)場總線均有自己的協(xié)議，要構(gòu)成一個控制系統(tǒng)，必須采用相應(yīng)的開發(fā)工具、平臺、軟件包。這需要較昂貴的代價，往往只有開發(fā)商、研究機(jī)構(gòu)才能有這類開發(fā)工具，一般用戶則無能為力。這說明現(xiàn)場總線的開放性仍有一定的局限性。許多技術(shù)人員正致力于現(xiàn)場總線圖形化節(jié)點軟件開發(fā)工具的研究工作。當(dāng)現(xiàn)場總線由于以上不足而停滯不前時，人們開始尋找新的出路，以太網(wǎng)進(jìn)入了人們的視線。1.4現(xiàn)場總線發(fā)展趨勢從現(xiàn)場總線技術(shù)本身來分析，它
7、有兩個明顯的發(fā)展趨勢：一是尋求統(tǒng)一的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)二是IndustrialEthernet走向工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一、開放的TCP/IPEthernet是20多年來發(fā)展最成功的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，過去一直認(rèn)為，Ethernet是為IT領(lǐng)域應(yīng)用而開發(fā)的，它與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在實時性、環(huán)境適應(yīng)性、總線饋電等許多方面的要求存在差距，在工業(yè)自動化領(lǐng)域只能得到有限應(yīng)用。事實上，這些問題正在迅速得到解決，國內(nèi)對EPA技術(shù)（EthernetforProcessAutomation）也取得了很大的進(jìn)展。隨著FFHSE的成功開發(fā)以及PROFInet的推廣應(yīng)用，可以預(yù)見Etherne
8、t技術(shù)將會十分迅速地進(jìn)入工業(yè)控制系統(tǒng)的各級網(wǎng)絡(luò)。2工控網(wǎng)絡(luò)2.1什么是工控網(wǎng)絡(luò)工控指的是工業(yè)自動化控制,主要利用電子電氣、機(jī)械、軟件組合實現(xiàn)。即是工業(yè)控制（Fact
