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科普知識
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FFC連接器

總線的并存

發布日期:2022-04-20 點擊率:50


世界上存在著大約四十余種現場總線,如法國的FIP,英國的ERA,德國西門子公司Siemens的ProfiBus,挪威的FINT,Echelon公司的LONWorks,PhenixContact公司的InterBus,RoberBosch公司的CAN,Rosemount公司的HART,CarloGavazzi公司的Dupline,丹麥ProcessData公司的P-net,PeterHans公司的F-Mux,以及ASI(ActraturSensorInterface),MODBus,SDS,Arcnet,國際標準組織-基金會現場總線FF:FieldBusFoundation,WorldFIP,BitBus,美國的DeviceNet與ControlNet等等。這些現場總線大都用于過程自動化、醫藥領域、加工制造、交通運輸、國防、航天、農業和樓宇等領域,大概不到十種的總線占有80%左右的市場。工業總線網絡可歸為三類:485網絡、HART網絡、FieldBus現場總線網絡。485網絡:RS485/MODBUS是流行的一種工業組網方式,其特點是實施簡單方便,而且支持RS485的儀表又特別多。儀表商也紛紛轉而支持RS485/MODBUS,原因很簡單, RS485的轉換接口不僅便宜而且種類繁多。至少在低端市場上,RS485/MODBUS仍將是最主要的工業組網方式。HART網絡:HART是由艾默生提出的一個過渡性總線標準,主要特征是在4-20毫安電流信號上面疊加數字信號,但該協議并未真正開放,要加入他的基金會才能拿到協議,而加入基金會要一定的費用。


HART技術主要被國外幾家大公司壟斷,近些年國內也有公司在做,但還沒有達到國外公司的水平。有很多智能儀表帶有[HART圓卡],支持HART通訊功能。但從國內情況來看,還沒有真正用到這部分功能來進行設備聯網監控,最多只是利用手操器對其進行參數設定。從長遠來看,由于HART通信速率低、組網困難等原因,HART儀表的應用將呈下滑趨勢。FieldBus現場總線網絡:現場總線是當今自動化領域的熱點技術之一,被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現標志著自動化控制技術又一個新時代的開始。現場總線是連接控制現場的儀表與控制室內的控制裝置的數字化、串行、多站通信的網絡。其關鍵標志是能支持雙向、多節點、總線式的全數字化通信?,F場總線技術成為國際上自動化和儀器儀表發展的熱點,它的出現使傳統的控制系統結構產生了革命性的變化,使自控系統朝著“智能化、數字化、信息化、網絡化、分散化”的方向進一步邁進,形成新型的網絡通信的全分布式控制系統——現場總線控制系統FCS(Fieldbus Control System)。然而,現場總線還沒有形成真正統一的標準,ProfiBus、CANbus、CC-link等多種標準并行存在,并且都有自己的生存空間。何時統一,遙遙無期。支持現場總線的儀表種類還比較少,可供選擇的余地小,價格又偏高,用量也較小。

現場總線控制系統由測量系統、控制系統、管理系統三個部分組成,而通信部分的硬、軟件是它最有特色的部分。1、現場總線控制系統:它的軟件是系統的重要組成部分,控制系統的軟件有組態軟件、維護軟件、仿真軟件、設備軟件和監控軟件等。首先選擇開發組態軟件、控制操作人機接口軟件。通過組態軟件,完成功能塊之間的連接,選定功能塊參數,進行網絡組態。在網絡運行過程中對系統實時采集數據、進行數據處理、計算。優化控制及邏輯控制報警、監視、顯示、報表等。2、現場總線的測量系統:其特點為多變量高性能的測量,使測量儀表具有計算能力等更多功能,由于采用數字信號,具有高分辨率,準確性高、抗干擾、抗畸變能力強,同時還具有儀表設備的狀態信息,可以對處理過程進行調整。3、設備管理系統:可以提供設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態信息(包括智能儀表)、廠商提供的設備制造信息。例如Fisher—Rosemoune公司,推出AMS管理系統,它安裝在主計算機內,由它完成管理功能,可以構成一個現場設備的綜合管理系統信息庫,在此基礎上實現設備的可靠性分析以及預測性維護。將被動的管理模式改變為可預測性的管理維護模式AMS軟件是以現場服務器為平臺的T型結構,在現場服務器上支撐模塊化,功能豐富的應用軟件為用戶提供一個圖形化界面。4、總線系統計算機服務模式:以客戶機/服務器模式是較為流行的網絡計算機服務模式。服務器表示數據源(提供者),應用客戶機則表示數據使用者,它從數據源獲取數據,并進一步進行處理??头繖C運行在PC機或工作站上。服務器運行在小型機或大型機上,它使用雙方的智能、資源、數據來完成任務。5、數據庫:它能有組織的、動態的存儲大量有關數據與應用程序,實現數據的充分共享、交叉訪問,具有高度獨立性。工業設備在運行過程中參數連續變化,數據量大,操作與控制的實時性要求很高。因此就形成了一個可以互訪操作的分布關系及實時性的數據庫系統,市面上成熟的供選用的如關系數據庫中的Oracle,sybas,Informix,SQL Server;實時數據庫中的Infoplus,PI,ONSPEC等。6、網絡系統的硬件與軟件:網絡系統硬件有:系統管理主機、服務器、網關、協議變換器、集線器,用戶計算機等及底層智能化儀表。網絡系統軟件有網絡操作軟件如:NetWarc,LAN Mangger,Vines,服務器操作軟件如Lunix,os/2,Window NT。應用軟件數據庫、通信協議、網絡管理協議等。


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