现场总线教案

1、精选优质文档-倾情为你奉上无锡市技工院校教 案 首 页授课日期班 组课题： 模块一 现场总线与自动控制 任务1 认识现场总线 教学目的要求： 了解现场总线系统的组成；认识现场总线与现场总线系统；了解现场总线系统的结构特点及标准；了解现场总线的拓扑结构。 教学重点、难点： 重点：1. 现场总线系统的组成 2. 现场总线系统的结构特点及标准 难点：现场总线系统的结构特点及标准 授课方法： 讲授 教学参考及教具（含多媒体教学设备）： 现场总线技术应用 中国劳动社会保障出版社 授课执行情况及分析：板书设计或授课提纲新课导入一、现场总线部分二、自动控制部分三、控制总结1、现场总线在自动化控制系统中首要的

2、作用是通信。2、现场总线一般是连接在主站与从站之间的桥梁。3、现场总线的应用通常需要借助工业以太网技术。四、现场总线的组成1、现场设备层2、过程监控层3、信息管理层五、现场总线控制系统发展过程1、模拟仪表控制系统（二十世纪六七十年代）2、集中数字控制系统（二十世纪七八十年代）3、分散控制系统（二十世纪八九十年代）布置作业导入新课：在我国海关工作中，通常需要对集装箱内的货物进行安全检查，以发现某些非法分子隐藏在集装箱内的走私物品、炸药、武器、毒品和其他危险物品。该系统就是通过现场总线系统来实现的。（图1-1）讲授新课： 任务1 认识现场总线一、现场总线部分由于系统比较庞大，涉及的操作点、控制点较

3、多，为了调试的方便，把控制任务分成相对独立而又紧密结合的两部分主控台操作系统和工作现场控制系统，每部分有自己的主站PLC，它们用西门子S7-300PLC处理器作为主站，主站PLC的CPU选用西门子公司的S7-315-2DP。（图1-3）工作现场和主控台、起点道杆、终点道杆距离比较远，在检查现场有大量的传感器、执行器和驱动结构。各主站PLC通过Profibus总线与从站PLC、显示面板、变频器和远程I/O等又与各现场设备相互连接。；各从站PLC、显示面板、变频器和远程I/O等又与各现场设备相连。二、自动控制部分借助工业以太网技术，现场总线进一步实现了现场设备层、过程监控层和信息管理层之间的通信。

4、各种设备可以方便地进行数据交换，对生产工艺流程进行监控。应用现场总线，可以很方便地将各种分布在控制现场的相关智能设备和I/O单元方便地连接在一起，构成控制系统。当集装箱内里装有违禁物品的时候，监控系统就会自动报警，并显示。同时，系统通过PLC和远程I/O模块控制集装箱的导轨停止运行。三、控制总结1、现场总线在自动化控制系统中首要的作用是通信。2、现场总线一般是连接在主站与从站之间的桥梁。3、现场总线的应用通常需要借助工业以太网技术。四、现场总线的组成1、现场设备层功能：连接现场设备，完成现场设备控制及现场设备间联锁控制。通信特点：速度不一定高，有一定的智能和容错能力，网络结点设备具备经济性、智能性，设备添加/删除简单方便。2、过程监控层功能：对工作现场的实时监控。通信特点：有较高的网络速率，在实时性要求较高的情况下通信是确定的、可重复的。3、信息管理层功能：上级领导可以直接通过访问服务器来了解现场动态，也可根据需要将调度、计划等信息登记保存为信息管理系统。通信特点：通信数据量大、通信的发生较为集中，要求有高速链路作为支持，对实时性要求不高。五、现场总线控制系统发展过程1、模拟仪表控制系统（二十世纪六七十年代）精度低，容易受干扰。2、集中数字控制系统（二十世纪七八十年代）易于根