《現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線概述PPT學(xué)習(xí)教案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線概述PPT學(xué)習(xí)教案（81頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、會(huì)計(jì)學(xué)12第1頁/共81頁3第2頁/共81頁第3頁/共81頁第4頁/共81頁第5頁/共81頁 第6頁/共81頁第7頁/共81頁 一、基地式氣動(dòng)儀表（生產(chǎn)現(xiàn)場）一、基地式氣動(dòng)儀表（生產(chǎn)現(xiàn)場）二、氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表（集中控制室）二、氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表（集中控制室）三、直接式數(shù)字控制系統(tǒng)三、直接式數(shù)字控制系統(tǒng) 危險(xiǎn)集中，可靠性差危險(xiǎn)集中，可靠性差四、四、DCS (Distributed Control SystemDCS (Distributed Control System，集散控制系統(tǒng)，集散控制系統(tǒng)) ) 顯示、操作、管理集中；控制、負(fù)載、危險(xiǎn)分散；自封閉，顯示、操作、管
2、理集中；控制、負(fù)載、危險(xiǎn)分散；自封閉，“信息孤島信息孤島”五、五、FCS (Fieldbus Control SystemFCS (Fieldbus Control System，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)) ) 開放，全分布式的控制系統(tǒng)開放，全分布式的控制系統(tǒng)六、工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)六、工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng) ( (第六代控制系統(tǒng)，正在發(fā)展中第六代控制系統(tǒng)，正在發(fā)展中) )第8頁/共81頁（1 1）基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)）基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)氣動(dòng)基地式氣動(dòng)基地式可調(diào)壓力調(diào)節(jié)儀可調(diào)壓力調(diào)節(jié)儀氣動(dòng)基地式氣動(dòng)基地式液位調(diào)節(jié)儀液位調(diào)節(jié)儀第9頁/共81頁（1 1）綜合與集中：基地式儀表把必要的功能
3、部件全集中在一）綜合與集中：基地式儀表把必要的功能部件全集中在一個(gè)儀表之內(nèi)，只需配上調(diào)節(jié)閥便可構(gòu)成一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；個(gè)儀表之內(nèi)，只需配上調(diào)節(jié)閥便可構(gòu)成一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；（2 2）基地式儀表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要變送器，使用維護(hù)方）基地式儀表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不需要變送器，使用維護(hù)方便、防爆。由于安裝在現(xiàn)場，因而測量和輸出的管線很短。便、防爆。由于安裝在現(xiàn)場，因而測量和輸出的管線很短?；厥絻x表減少了氣動(dòng)儀表傳送帶滯后的缺點(diǎn)，有助于調(diào)節(jié)基地式儀表減少了氣動(dòng)儀表傳送帶滯后的缺點(diǎn)，有助于調(diào)節(jié)性能的改善；性能的改善；（3 3）基地式儀表的缺點(diǎn)是功能較簡單，不便于組成復(fù)雜的調(diào)）基地式儀表的缺點(diǎn)是功能較簡單，不便于組成
4、復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，外殼尺寸大，精度稍低。由于不能實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)的節(jié)系統(tǒng)，外殼尺寸大，精度稍低。由于不能實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)的集中顯示與控制，也在一定程度上限制了基地式儀表的應(yīng)用集中顯示與控制，也在一定程度上限制了基地式儀表的應(yīng)用范圍。范圍。（1 1）基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)）基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng) 基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)特點(diǎn)基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)特點(diǎn)第10頁/共81頁（1 1）基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)）基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)第11頁/共81頁（2 2）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表（模擬儀表控制系統(tǒng)）（模擬儀表控制系統(tǒng)）第12頁/共81頁（2 2）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表
5、）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表（模擬儀表控制系統(tǒng)）（模擬儀表控制系統(tǒng)）第13頁/共81頁（2 2）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表（模擬儀表控制系統(tǒng)）（模擬儀表控制系統(tǒng)）第14頁/共81頁（2 2）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表）氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表（模擬儀表控制系統(tǒng)）（模擬儀表控制系統(tǒng)）第15頁/共81頁第16頁/共81頁第17頁/共81頁第18頁/共81頁第19頁/共81頁第20頁/共81頁中央控制室各站監(jiān)控室現(xiàn)場PLC第21頁/共81頁第22頁/共81頁第23頁/共81頁第24頁/共81頁第25頁/共81頁第26頁/共81頁第27頁/共81頁第2
6、8頁/共81頁現(xiàn)場總線技術(shù)概述 現(xiàn)現(xiàn) 場場 總總 線線 控控 制制 系系 統(tǒng)統(tǒng) (FCS) (FCS) 布布 線線 方方 式式第29頁/共81頁 第30頁/共81頁現(xiàn)場總線技術(shù)概述 FCSDCSI/O CPU.第31頁/共81頁 FCSDCSI/OI.SI.SI.SI.SI.S第32頁/共81頁 FCSDCSI/O CPU.FCSDCSAIAOPIDAIAIAOPIDPID第33頁/共81頁 FCS FCS與與DCSDCSFCSDCSI/O CPU.FCSDCSFCSDCSFCSFCS信息是雙向的信息是雙向的DCSDCS信息是單向的信息是單向的第34頁/共81頁1. 1. 現(xiàn)場總線的現(xiàn)場設(shè)備在
7、不同程度上都具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能現(xiàn)場總線的現(xiàn)場設(shè)備在不同程度上都具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力。力。這一方面提高了信號(hào)的這一方面提高了信號(hào)的測量、控制和傳輸精度測量、控制和傳輸精度，同時(shí)為豐富，同時(shí)為豐富控制信息控制信息的內(nèi)容的內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程傳送創(chuàng)造了條件。、實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程傳送創(chuàng)造了條件。2. 2. 借助現(xiàn)場設(shè)備的計(jì)算、通信能力，在現(xiàn)場就可以進(jìn)行多種復(fù)雜的借助現(xiàn)場設(shè)備的計(jì)算、通信能力，在現(xiàn)場就可以進(jìn)行多種復(fù)雜的控制計(jì)算，形成控制計(jì)算，形成真正分散在現(xiàn)場的完整的控制系統(tǒng)真正分散在現(xiàn)場的完整的控制系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。運(yùn)行的可靠性。3. 3. 還可借助現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)以及
8、與之有通信連接的其他網(wǎng)絡(luò)，實(shí)還可借助現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)以及與之有通信連接的其他網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程自動(dòng)控制異地遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。4. 4. 還可提供傳統(tǒng)儀表所不能提供的如設(shè)備資源、閥門開關(guān)動(dòng)作次數(shù)還可提供傳統(tǒng)儀表所不能提供的如設(shè)備資源、閥門開關(guān)動(dòng)作次數(shù)、故障診斷等信息，便于操作管理人員更好、更深入地了解、故障診斷等信息，便于操作管理人員更好、更深入地了解生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)現(xiàn)場和自控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和自控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。第35頁/共81頁 . . . 第36頁/共81頁 第37頁/共81頁第38頁/共81頁l由于處于生產(chǎn)過程底層的測控自動(dòng)化系統(tǒng)采用一對一連線由于處于生產(chǎn)過程底層的測控自動(dòng)化系統(tǒng)采用一對一連線，
9、用電壓和電流的模擬信號(hào)進(jìn)行測量控制，或采用自封閉式，用電壓和電流的模擬信號(hào)進(jìn)行測量控制，或采用自封閉式的集散系統(tǒng)，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間以及系統(tǒng)與外界之間的信息的集散系統(tǒng)，難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間以及系統(tǒng)與外界之間的信息交換，使自動(dòng)化系統(tǒng)成為交換，使自動(dòng)化系統(tǒng)成為“信息孤島信息孤島”。l為解決上述問題，則需要自動(dòng)控制信息集成，必須設(shè)計(jì)一為解決上述問題，則需要自動(dòng)控制信息集成，必須設(shè)計(jì)一種能在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境運(yùn)行的、性能可靠的、造價(jià)低廉的工廠種能在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境運(yùn)行的、性能可靠的、造價(jià)低廉的工廠底層網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備之間的多點(diǎn)數(shù)字通信，實(shí)現(xiàn)底層底層網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備之間的多點(diǎn)數(shù)字通信，實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備現(xiàn)場之間以及生
10、產(chǎn)現(xiàn)場與外界的信息交換?，F(xiàn)場總線就設(shè)備現(xiàn)場之間以及生產(chǎn)現(xiàn)場與外界的信息交換?，F(xiàn)場總線就是在實(shí)際需求下應(yīng)運(yùn)而生。是在實(shí)際需求下應(yīng)運(yùn)而生。第39頁/共81頁 第40頁/共81頁 第41頁/共81頁FCSDCSAIAIAOPIDPIDAIPIDAO控制室控制室第42頁/共81頁第43頁/共81頁第44頁/共81頁DCSI/O CPU.DCSDCS簡化。簡化。第45頁/共81頁I/O CPU.。第46頁/共81頁I/O CPU.第47頁/共81頁FCSDCSFCSDCSFCSFCS下裝下裝DCSFCSDCSFCSDCS第48頁/共81頁FoxboroFCSDCSFCSDCSFCS下裝下裝DCSFCSD
11、CSFCSDCS第49頁/共81頁FoxboroFCSDCSFCSDCSFCS下裝下裝DCSFCSDCSFCSDCS256 I/O第50頁/共81頁FCSDCSFCSDCSFCS下裝下裝DCSFCSDCSFCSDCS256 I/OAFTERBEFORE256 I/O簡化了接線簡化了接線第51頁/共81頁FCSDCSFCSDCSFCS下裝下裝DCSFCSDCSFCSDCSDCS系統(tǒng)儀表接線系統(tǒng)儀表接線第52頁/共81頁FCSDCSFCSDCSFCS下裝下裝DCSFCSDCSFCSDCS256 I/O256 I/OBeforeCourtesy: Cargill Corporation第53頁/共8
12、1頁FCSDCSFCSDCSFCS下裝下裝DCSFCSDCSFCSDCSAfterCourtesy: Cargill Corporation第54頁/共81頁I/O CPU.AIAOPIDAIAOPID第55頁/共81頁I/O CPU.FCSDCS第56頁/共81頁I/O CPU.PV（good&normal, alarm)第57頁/共81頁I/O CPU.FCSDCSFCS可以在線對儀表進(jìn)行校驗(yàn)，量程修改，儀表調(diào)零等工作而不必將表拆下。可以在線對儀表進(jìn)行校驗(yàn)，量程修改，儀表調(diào)零等工作而不必將表拆下。第58頁/共81頁I/O CPU.DCS。FCS第59頁/共81頁I/O CPU.FCSDCS
13、第60頁/共81頁(1) 基于TCP/ IP 的以太網(wǎng)是一種標(biāo)準(zhǔn)的開放式網(wǎng)絡(luò), 不同廠商的設(shè)備很容易互聯(lián)。這種特性非常適合于解決控制系統(tǒng)中不同廠商設(shè)備的兼容和互操作的問題。(2) 以太網(wǎng)能便捷地訪問遠(yuǎn)程系統(tǒng), 共享/訪問多數(shù)據(jù)庫。(3)易于與Internet 連接, 能夠在任何城市、地方利用電話線通過Internet 對企業(yè)進(jìn)行監(jiān)控。(4)能降低成本, 包括技術(shù)人員的培訓(xùn)費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用及初期投資。(5)以太網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。第61頁/共81頁工業(yè)以太網(wǎng)缺點(diǎn)：(1) 存在實(shí)時(shí)性差，不確定性的問題。(2) 工業(yè)可靠性問題。(3) 安全性問題。沒有授權(quán)的用戶可能進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)
14、的控制層或管理層，造成安全漏洞。第62頁/共81頁第63頁/共81頁第64頁/共81頁現(xiàn)場總線技術(shù)概述第65頁/共81頁 第66頁/共81頁局域網(wǎng)NT 服務(wù)器Internet監(jiān)控工作站其它工作站現(xiàn)場總線接口差壓變送器調(diào)節(jié)閥差壓變送器 差壓變送器溫度變送器企業(yè)管理層（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）過程監(jiān)控層（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）現(xiàn)場控制層（控制網(wǎng)絡(luò)）現(xiàn)場總線網(wǎng)段第67頁/共81頁現(xiàn)場總線技術(shù)概述Ethernet現(xiàn)場控制層FCS制造執(zhí)行層MESEthernet資源規(guī)劃層ERPEthernet調(diào)節(jié)閥溫度變送器溫度變送器溫度變送器調(diào)節(jié)閥Internet控制網(wǎng)絡(luò)第68頁/共81頁第69頁/共81頁第70頁/共81頁第71頁/共81頁第72頁/共81頁第73頁/共81頁第74頁/共81頁浙大中控：國產(chǎn)浙大中控：國產(chǎn)DCSDCS品牌品牌第75頁/共81頁現(xiàn)場總線的典型應(yīng)用（現(xiàn)場總線的典型應(yīng)用（FF）第76頁/共81頁汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) CAN總線（總線（SAE-J1939）第77頁/共81頁 第三代第三代LonWorksLonWorks技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)（智能樓宇、連鎖店）技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)（智能樓宇、連鎖店）第78頁/共81頁第79頁/共81頁第80頁/共81頁
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