分析用户的需求,我们大致可以将用户对现场总线的技术要求和期望分为以下三个层次:
1) 智能元器件与控制器(站)之间的互连互通,主要目的是替代传统的I/O电缆。其要求是能传送传统的I/O数据,并附加传送一些智能元件特有的告警和故障诊断信息。
2) 在传送以上实时监控数据的基础,用户进一步的要求是希望通过网络来进行集中的工程设计组态、程序动态修改下载以及元器件的远程诊断和校准等。
3) 在互连互通的基础上,用户希望能够在各种情况下“重构”系统,如在元器件损坏更换、系统改扩建以及系统升级或部分升级等情况下,要求能够无障碍地接入第三方的元件或新技术条件下的升级产品。
从以上用户的需求上可以看出,用户是希望通过现场总线技术,利用网络数据通讯的手段实现各种智能元器件与控制器(站)之间的“互连”、“互通”、“互换”,但并没有要求说所有这些功的必须在一个“单一”的统一网络来实现。正如在Internet网络上用户希望实现电子邮件、文件下载、网络浏览、网上游戏等服务,但这并没有要求Internet网络必须是一个“单一”的“同构”网络。
从通讯协议的构筑模型上看,目前几乎所有的通讯协议一般来说都是参照OSI的七层模型,但绝大多数协议都是从物理层开始“自底向上”自成一体地构筑一个“垂直一体化”的协议栈,使得八种标准协议之间在任何层次上都很难“互连”、“互通”,更谈不上“互换”功能。事实上制定OSI分层模型的目的是让涵盖不同技术元素不同发展变化速度的通讯实体分为相互独立的层次,以使各层次既能够相互结合成为一个端对端完整的协议栈,又能够相互独立发展而不互相制约。比如在我们最熟悉的Internet网络协议簇中,因特网之所以能够如此成功,就是以TCP/IP协议栈为核心,对上可以服务众多不同的应用层协议(WWW、FTP、电子邮件等),向下则可在众多不同的局域网(Ethernet、FDDI等)、广域网(拨号网络、X.25等)平台上实现。
从某种意义上来说,现场总线技术的标准化进程出现目前困境的原因很大程度上可能是当初一开始就将“单一的垂直一体化的同构网络”这一过于“理想”的期望设定为技术标准的目标,结果不但不能达到目的,反而适得其反,出现了“群雄纷争,互不兼容”的局面。
关键字:现场总线 技术标准化
引用地址:现场总线技术标准化进程的分析思考
1) 智能元器件与控制器(站)之间的互连互通,主要目的是替代传统的I/O电缆。其要求是能传送传统的I/O数据,并附加传送一些智能元件特有的告警和故障诊断信息。
2) 在传送以上实时监控数据的基础,用户进一步的要求是希望通过网络来进行集中的工程设计组态、程序动态修改下载以及元器件的远程诊断和校准等。
3) 在互连互通的基础上,用户希望能够在各种情况下“重构”系统,如在元器件损坏更换、系统改扩建以及系统升级或部分升级等情况下,要求能够无障碍地接入第三方的元件或新技术条件下的升级产品。
从以上用户的需求上可以看出,用户是希望通过现场总线技术,利用网络数据通讯的手段实现各种智能元器件与控制器(站)之间的“互连”、“互通”、“互换”,但并没有要求说所有这些功的必须在一个“单一”的统一网络来实现。正如在Internet网络上用户希望实现电子邮件、文件下载、网络浏览、网上游戏等服务,但这并没有要求Internet网络必须是一个“单一”的“同构”网络。
从通讯协议的构筑模型上看,目前几乎所有的通讯协议一般来说都是参照OSI的七层模型,但绝大多数协议都是从物理层开始“自底向上”自成一体地构筑一个“垂直一体化”的协议栈,使得八种标准协议之间在任何层次上都很难“互连”、“互通”,更谈不上“互换”功能。事实上制定OSI分层模型的目的是让涵盖不同技术元素不同发展变化速度的通讯实体分为相互独立的层次,以使各层次既能够相互结合成为一个端对端完整的协议栈,又能够相互独立发展而不互相制约。比如在我们最熟悉的Internet网络协议簇中,因特网之所以能够如此成功,就是以TCP/IP协议栈为核心,对上可以服务众多不同的应用层协议(WWW、FTP、电子邮件等),向下则可在众多不同的局域网(Ethernet、FDDI等)、广域网(拨号网络、X.25等)平台上实现。
从某种意义上来说,现场总线技术的标准化进程出现目前困境的原因很大程度上可能是当初一开始就将“单一的垂直一体化的同构网络”这一过于“理想”的期望设定为技术标准的目标,结果不但不能达到目的,反而适得其反,出现了“群雄纷争,互不兼容”的局面。
上一篇:现场总线技术标准化进程的分析思考
下一篇:Modbus与PROFIBUS-DP协议比较
推荐阅读最新更新时间:2024-05-02 23:32
分析变频器的通讯功能
在交流调速全数字化的过程当中,各种通讯总线也扮演了相当重要的角色。STD总线、工业PC总线、 现场总线 以及CAN总线等在交流调速系统的 自动化 应用领域起到了重要的作用。 新型通用 变频器 可提供多种兼容的通信接口,支持多种不同的通信协议,内装RS485接口,可由个人计算机向通用变频器输入运行命令和设定功能码数据等,通过选件可与现场总线:Profibus-DP、Interbus-S、DevICeNet、Modbus、Plus、CC-Link、LONWORKS、Ethernet、CAN、Open、T-LINK等通讯。如西门子、VACON、富士、日立、三菱、普传、台安、东洋等品牌的通用变频器,均可通过各自可提供的选件支持上
[嵌入式]
使工业设备无需硬件翻译即可使用多种现场总线语言
在工业过程控制的早期,工业设备(传感器和执行器)使用承载模拟(4-20mA)电流信号的专用电线单独连接到可编程逻辑控制器。然而,随着过程变得越来越复杂,所需的输入和输出数量也在增加,这使得电缆布线变得复杂和笨拙,故障调试也变得越来越棘手。 因此,开发了工业数字现场总线网络,通过单根电缆(总线)传输多个控制和测量信号来减少布线。 虽然这带来了突破,但随着后来其他几个专有的现场总线网络的出现,无法建立单一标准。这导致在各种工厂设置和工业设备中使用的多个版本与某些版本的现场总线兼容,但与其他版本不兼容。 目前一些最常见的现场总线网络包括: 普罗菲布斯 莫德布斯 卡诺彭 这些协议在支持的设备数量、语言语法和使用的物理接口方面有
[嵌入式]
基于PCS7 和Profibus-DP 现场总线技术的控制系统设计
一 系统概述 随着经济高速发展,城市化步伐速度也日益加快,城市生活垃圾和工业垃圾处理问题正变得 日益突出。每年全国城市垃圾清运量达数亿吨,在各大城市中,垃圾包围城市的现象非常普遍。垃圾已对大气环境及地表和地下水及江河、湖泊等造成了严重污染,生态环境正在遭到严重破坏。因此,结合城市具体情况,对垃圾的处理技术和处理系统及其控制策略等相关问题进行探讨,找出处理效果好、经济上可行的处理方案已成为目前城市垃圾处理问题研究的热点之一。 焚烧处理垃圾的主要优点是垃圾减量最大,无害化比较彻底。如焚烧垃圾发电是现有垃圾处理方法中占地较小,效果较好的方法。另外,建立垃圾焚烧发电厂,可解决垃圾渗沥液引起的污染地下水问题,垃圾焚烧后的废渣进
[嵌入式]
现场总线控制系统的组成
现场总线控制系统由控制系统、测量系统、管理系统、通信网络等部分组成。 (1)控制系统 控制系统软件是系统的重要组成部分,包括监控组态软件、维护软件、仿真软件和设备管理软件等。首先选择开发组态软件、控制操作人机接口软件,通过组态软件,完成功能块之间的连接。选定功能块参数,进行网络组态,在网络运行过程中对系统实时采集数据、进行数据处理、计算、优化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等。 (2)测量系统 其特点为多变量高性能的测量,使测量仪表具有计算能力等更多功能。由于采用数字信号,具有高分辨率.准确性高、抗干扰、抗畸变能力强,同时还具有仪表设备的状态信息,便于对处理过程进行调整。 (3)设备管理系统 可以提供
[嵌入式]
现场总线的监控系统的设计与实现
1 引言 全自动计量配料控制系统在各行业的应用已屡见不鲜,如:冶金,有色金属,化工,水泥建材,食品等行业。它是成品生产的首要环节,特别是有连续供料要求的行业,其配比的过程控制直接影响了成品的质量,它是企业取得最佳经济效益的先决条件。虽然行业各自不同的工艺特点对配料控制要求也不同,但其高可靠性,先进性,开放性,免维护性,可扩展性是各行业所追求的一致目标。随着it技术的普及应用,工厂自动化将直接进入e时代,其中计量自动化scada 也是一个重要的环节。
2 系统功能
基于以上目标,我们为某行业龙头企业设计、制造了一套全自动的多品种混合配料计量、预计量、输送、金属检测、包装计量、分选计量等功能的机电一体化生产线。其
[嵌入式]
现场总线系统的控制特点
(1) 在功能上管理集中,控制分散,在结构上横向分散、纵向分级。 (2) 要有快速实时响应能力,对于工业设备的局域网络,它主要的通信量是过程信息及操作管理信息,信息量不大,传输速率不高在1MPS以下,信息传输任务相对比较简单但其实时响应时间要求较高为0.01-0.5S。 (3) 产品要具有互操作性 各制造商产品要通过所属各类总线制协议符合其规定的OSI标准一次性测试,及互操作性测试,并以专门测试中心认证。为了提高其可靠性,还要经过在恶劣环境下鲁棒测试。接口技术采用了OEM集成方法构成产品,可以实现数据开放式传输。 (4) 要求具有较高可靠性措施: ① 硬件经过严格挑选,采用专用芯片(ASIC)和表面安
[嵌入式]
基于现场总线的控制系统
一、概述 现场总线是信息技术、网络技术的发展在控制领域的体现,是自动化技术发展的热点之一。因其具有数字化、开放性、分散性以及对现场环境的适应性等特点而获得了非常广泛的应用。目前,已逐渐成熟并对工业自动化进程形成影响的主要有Profibus,HART,LONWORKS,FF等等。其中PROFIBUS总线是最为流行的现场总线技术之一,其产品广泛应用于工业、电力、能源、交通等自动化领域。它是德国国家标准DIN 19245和欧洲标准EN 50170的现场总线标准,是一种国际化、开发式、不依赖于生产商的现场总线。根据应用特点可分为三个兼容版本:(1)PROFIBUS-DP以其较快的传输速度和强抗干扰能力而应用于设备级控制系统与分散式I
[嵌入式]
基于现场总线的变电站监测监控的设计与实现
摘要: 介绍了现场总线系统的技术特点;并结合工程实例介绍了现场总线监测监控系统中关键硬件的设计原理以及运行于工控机上的应用软件的设计方法;最后介绍了基于现场总线的变电站电量监测监控系统的应用前景。
关键词: 现场总线 监测 监控 变电站
1 现场总线系统的组成与技术特点
现场总线是一种互联现场自动化设备及其控制系统的双向数字通信协议。一个现场总线系统可以看成是一个由数字通信设备和监测监控设备组成的分布式系统。实际上,现场总线就是一种计算机网络,这个网络上的每一个节点就是一个智能化设备。现场总线由网络通信、功能模块、对象字典和设备描述、网络管理、系统管理等部分组成。
[传感技术]