工业以太网、现场总线、工业无线是目前工业通信领域的三大主流技术。将现场总线、以太网、嵌入式技术和无线通信技术融合到控制网络中,在保证系统稳定性的同时,又增强了系统的开放性和互操作性,从而有助于企业加快新品开发、降低生产成本、完善信息服务。随着人类对通信的需求越来越大,网络成为必不可少的传输手段。网络应用的增加,谁将成为未来工业通信的主要方式之争也越来越多,那么到底谁才会成为未来的主流呢?
现场总线的概念于1984年正式提出。现场总线的出现不仅简化了系统的结构,还使得整个控制系统的设计、安装、投运、检修维护都大大简化,所以现场总线技术的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命,近十多年来也在工业控制领域得到了迅速发展,并且在工业自动化系统中得到了广泛的应用。但现场总线技术至今还没有一个统一的标准。事实上,从现场总线的概念提出开始,国际电工技术委员会/国际标准协会(IEC/ISA)就着手开始制定现场总线的标准,至今统一的标准仍未完成。很多公司也推出其各自的现场总线技术,但彼此的开放性和互操作性还难以统一。
正当现场总线标准大战硝烟正浓之时,以太网悄悄进入了控制领域,从而产生了一个新的名词“工业以太网”,并且由于以太网传输速率较现场总线更快等优势,以太网技术一出生就风华正茂,近年来其势头更是盖过了现场总线。然而,正如当年的现场总线的标准之争一样,工业以太网也出现了多种不同的以太网技术,如Ethernet/IP,Profinet,ModbusTCP,EtherCAT,Powerlink等,而且这些网络在不同层次上基于不同的技术和协议,包括了OPC,CP,IP等,而且,每种技术的背后都有不同的厂商阵营在支持,这就决定了多种以太网技术并存的局面。
再说说无线技术,从复杂的布线到如今仅需要一台无线信号发射器,从依赖PC机到现在可利用任何配有无线终端适配器的设备,连接网络呈现出在任何时间、任何地域、任何设备上都畅通无阻的现状。技术的发展同时也推动了社会的进步,无论是军用产品、工业产品,甚至民用产品,无线技术俨然成为社会发展中必不可少的一部分。 相比有线网络,无线网络具有移动性,没有通信线缆的限制,通信终端可以在通信区域内自由移动或随意布置;组网快速灵活,安装无线通信系统避免了安装有线网时挖掘电缆沟、铺设电缆的繁琐工作,减轻了施工量;覆盖面积广,无线通信可以遍及有线通信可以到达的区域,还可以在不方便使用有线网的地方实现数据通信;扩展能力强,可以组成多种拓扑结构,十分容易扩展节点。当然,现阶段人对无线技术的安全性、可靠性、性价比情况等,仍持有怀疑和观望态度,对无线技术适合怎样的工业应用亦不甚了解。
现场总线、以太网、无线技术各有优劣,那么谁才会是未来的主流呢?显然对所有生产商或机器并非只有一种技术才是“正确的”方案?生产商必须权衡各类方案带来的价值。有没有比采用普通方案带来的利益更有价值的另一种利润?如果有,这些方案如何和几年内维护另一个工厂层技术和对应供应商关系的成本相比较?这是个关键的问题,并且只有最终用户可以回答。同样,这些问题也适用于现场总线和以太网技术,甚至是将来无线网络方案的选择。
可以说,不论哪一种技术的发展,最终都是由自身的特点决定的,而用户会给出最终答案。不论以太网、现场总线、无线技术谁是未来的主流,如何让工业控制系统更加开放、兼容才是最终的走向。
关键字:工业以太网 现场总线
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工业以太网现场总线能否共存?
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现场总线在火电站的应用
现场总线技术是随着电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的发展而于80年代中期产生的,现场总线技术以其鲜明的特点和优点很快进入各个领域。国外各大控制设备制造商也相继开发了不同的现场总线,但这些现场总线难以形成统一的标准,这从一定程度上影响了现场总线的推广应用。此外,现场总线给工业控制领域带来的变革是具有冲击性的,因为它们改变的不仅仅是设备、系统或者技术,而是将改变人们做事的途径和做事需要的工具。虽然现场总线技术诞生已经二十多年,但是它们的应用范围和应用深度与其具备的优点是不相称的。随着市场需求的急剧增长和包括智能仪表在内的现场总线产品的大量出现,现场总线技术在工业控制领域将会扮演越来越重要的角色。
1 现场总线
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现场总线模块与DCS软件的集成
1 引言 我厂新建的硫磺回收装置是一个规模较小的装置,出于建设成本方面的考虑,我们设计将mtl公司的基于过程i/o的现场总线模块与foxboro公司的dcs控制系统结合,达到了较高的费效比。 现将系统的设计思路简述如下: mtl公司的i/o模块是符合profibus标准的过程i/o模块,它的特点是在现场安装,从而节省电缆、降低成本,而且防爆、耐腐蚀。 foxboro公司的i/a`s是功能强大的dcs系统,其micro-i/a工作站提供了与其它厂商协议的通讯接口。 将两家的产品集成,实现优势互补,组成一个造价低、功能强的集中分散控制系统是我们的目标。 2 profibus总线技术 2.1 profibus的主要特点 (1) pro
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现场总线与以太网技术的区别
工业以太网就是用在工业上的以太网,总的来说,以太网是使用TCP/IP协议的。
在现场总线协议当中,为了提高传输效率,一般只定义七曾协议中的物理层、数据链层和应用层。为与以太网融合,通常在数据包前加入IP地址,并通过TCP来进行数据传输。
其实以太网就是现场总线,就好比总线的各种协议一样。工业以太网拥有的优势是:
1、可以满足控制系统各个层次的要求,使企业信息网络与控制网络得以统一;
2、设备成本下降,以太网卡的价格是总线网络借口卡的1/10;
3、以太网很容易和Internet集成,采用以太网作为现场总线,拥有速度快、开发技术支持广泛(Java、VC、VB等)、硬件升级范围广而且价格低廉
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现场总线控制系统功能块实例化
引言
现场总线是“安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字化、多点通信的数据总线”。现场总线是一种新型的自动化控制系统,是当今自动控制技术的发展方向。现场总线技术可被广泛应用于制造业、流程工业、楼宇、交通等自动化控制系统中。
在众多的现场总线技术当中,由现场总线基金会组织(Fieldbus Foundation,FF)开发的基金会现场总线在工程自动化领域得到了广泛的支持。基金会现场总线是一种是全分布式的自动化系统,主要功能是对工业生产过程进行测量、信号变送、控制等。FF于1996年颁布了低速总线H1标准。随着以太网技术的成熟,FF制定了FF HSE(High Speed E
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现场总线、模糊神经网络在回转窑分解炉温度控制中的应用
1 引 言 水泥生产过程是一个复杂的理化反应过程,具有大惯性,纯滞后,非线性的特点,系统工况复杂,建立系统精确的复杂模型非常困难,采用传统的PID控制效果又很难令人满意,目前许多厂家还是借鉴现场操作人员的经验,通过人工调节来获得满意的控制效果,生产率很低。该文针对传统生产过程中的诸多弊端,基于现场总线技术,引入神经网络控制算法,实现了水泥回转窑生产过程的实时监控、分析和优化。 2 现场总线 现场总线是一种多点、多站、多变量、全分布式智能、双向串行的数字通讯链路,它直接沟通生产现场的测量控制与执行设备,以及更高层的自动化控制设备,它不仅是一个网络,而且是一个开放的控制系统,当前工业控制体系结构正由以“信息集中,控制分散
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现场总线接线正确的方法
现场总线系统的安装要实现既有成本效益,又能及时完成任务的目标,采用正确接线方法,在很大程度上是有利的保障。传统的点对点接线造成每台设备都有多个端接点,这会造成误差过多的现象,导致设备安装时间过长和人员投入成本过高。
现场总线系统的最佳设计必须考虑技术固有的好处,以及大量减少接线工作,安装人员投入及安装时间和蒸汽管线维护工作。 完全实现插接化的现场总线系统为网络上所有输入和输出设备提供全系统“即插即用”的便利条件。即插即用的插接化多年来一直是许多行业内的标准惯例。这些行业已经认识到,在一个连接速度和一致性被视为“至高无上”的商业环境下,竞争是必不可少的。 插接化能完美地补充现场总线系统的优化条件,因为它们的理念和目标是
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现场总线在石化企业中的应用
现场总线是90年代中发展起来的一种新技术,近年随着信息技术、自动控制技术、计算机技术、网络技术迅速发展而发展,并成为全球工业自动化领域的热点之一。目前世界工业企业有数千套实用系统在运行。我国从1996年起至今也有近百套系统在使用中,其中大部分使用在石油和化工行业,应用规模较大的达到70个回路,近千个I/O点,在应用中累积了许多有益的经验和教训。为了今后更好应用现场总线这一新技术,特提出以下意见:
1.现场总线是企业信息化的一部分
以信息化带动工业化,应用综合自动化技术改造提升石油和化工产业是我国一项长期重要决策。不断提高和完善现场总线应用水平,是近年随着信息技术和信息交换的覆盖面从企业管理、生产过程控
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现场总线的智能冷阴极电离规控制器的实现
摘 要: 介绍为大型超高真空系统(如加速器)研制的、基于现场总线的智能超高真空监控节点即冷阴极电离真空计的设计。该真空计带有符合CAN协议的现场总线接口、RS485/RS232C以及用于联锁保护快速响应的接口,可有效地驱动多种国内外规管,量程范围是,在超高真空测控领域极有特色。由于将CAN总线接口和快速联锁报警接口引入超高真空计,使其特别适用于大型超高真空监控系统。
关键词: 现场总线 CAN 冷阴极电离真空计
自1990年以来,被业内人士称为“自动化仪表与控制系统的一次具有深远影响的重大变革”的现场总线技术,包括基于现场总线的工业过程智能自动化仪表和开放自动化系统,在国内外引起人们广
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