认识工业控制网络课件

1、认识工业控制网络认识工业控制网络1.1 工业自动控制系统历史工业自动控制系统一、 模拟仪表控制系统（ACS） 从20世纪50年代，模拟仪表和继电器进入工业生产领域。 基地式仪表主要对单闭环系统实现较为简单的控制； 继电器控制电路主要完成逻辑顺序控制。1.1 工业自动控制系统历史工业自动控制系统1.1 工业自动控制系统历史二、直接数字控制系统（DDC） 20世纪60年代，计算机用到工业控制。1.1 工业自动控制系统历史二、直接数字控制系统（DDC）直接数字控制系统缺点：中心计算机的负担太重，当系统规模扩大时，实时性不能保证，所以系统规模不能很大；模拟信号传输，抗干扰能力差；系统功能集中，危险也集

2、中，相当脆弱。1.1 工业自动控制系统历史直接数字控制系统缺点：1.1 工业自动控制系统历史三、集散控制系统（DCS）20世纪70年代，又名分布式计算机控制系统。核心：“分散控制，集中管理” 它既不同于分散的模拟仪表控制系统，又不同于集中式直接数字控制系统。 具备通用性、系统组态灵活、控制功能完备、显示操作集中、人机界面友好、运行安全可靠的显著特点。1.1 工业自动控制系统历史三、集散控制系统（DCS）1.1 工业自动控制系统历史集散控制系统目前被广泛的应用，取得了良好的效果，但是它并未达到完美的程度。从结构上看，在系统的一个局部，或者子系统，基本上还是集中式控制，系统分散得不够彻底，集中式控

3、制系统存在的问题没有从根本上得到解决。现场仍采用模拟信号，电缆较多，成本较高。各公司的DCS各有各的标准，不能实现互联。1.1 工业自动控制系统历史集散控制系统目前被广泛的应用，取得了良好的效果，但是它并未四、现场总线控制系统（FCS） 20世纪90年代，采用现场总线作为系统的底层控制网络，沟通生产过程现场仪表、控制设备及其与更高控制管理层次之间的联系，相互间可以直接进行数字通信。 1.1 工业自动控制系统历史四、现场总线控制系统（FCS）1.1 工业自动控制系统历史FCS特点： 1）FCS的信号传输实现了全数字化 2）FCS系统结构是全分散式 3）FCS的现场设备具有互操作性 4）FCS的技

4、术和标准实现了全开放 5）FCS的环境适应性与总线供电1.1 工业自动控制系统历史FCS特点：1.1 工业自动控制系统历史现场总线的国际标准一直未能统一，真正实现开放性远未达到。将以太网应用于工业自动控制系统的呼声越来越高，也就是使得控制和管理系统中的信息无缝衔接，真正实现“一网到底”。工业以太网 工业以太网，就是指在以太网技术和TCP/IP技术的基础上开发出来的一种新的工业网络，是为了简化网络结构、方便设备互联而提出来的。1.1 工业自动控制系统历史现场总线的国际标准一直未能统一，真正实现开放性远未达到。1.工业以太网的特点 在工业领域中使用以太网会会带来很多好处： 使用以太网要比其他现场总

5、线容易以太网产品的价格比较低廉，使用以太网会降低成本以太网技术发展迅速，其技术之先进、功能之 强大是其他现场总线所无法比拟的信息集成更加方便在工业应用中使用以太网，符合自动化系统的 网络结构扁平化的必然趋势1.1 工业自动控制系统历史工业以太网的特点1.1 工业自动控制系统历史1.2 工业控制网络特点工业控制网络是3C技术即计算机、通信和控制（Computer,Communication and Control）发展汇集成的结合点，是信息技术、数字化、智能化网络发展到现场的结果。应用于工业现场网络节点多为专业设备传输测控数据任务满足对控制的实时性要求满足工厂监控要求1.2 工业控制网络特点工业

6、控制网络是3C技术即计算机工业控制网络大体分为三个层面集散控制系统现场总线控制系统工业以太网工业控制网络大体分为三个层面集散控制系统是 20 世纪 70 年代中期发展起来的、以微处理器为基础的、实行集中管理、分散控制的计算机控制系统。由于该系统在发展初期以实行分散控制 为主，因此又称为分散型控制系统或分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)，简称为集散系统或DCS。早期控制网络集散控制集散控制系统是 20 世纪 70 年代中期发展起来的、以微处早期控制网络集散控制早期控制网络集散控制集散控制系统是控制技术 (Control)、计算机技术 (Computer

7、)、通信技术 (Communication)、阴极射线管(CRT)图形显示技术和网络技术(Network)相结合的产物，是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系统，其目的在于控制或控制管理一个工业生产过程或工厂。早期控制网络集散控制集散控制系统是控制技术 (Control)、计算机技术 (C集散控制系统自问世以来，发展异常迅速 ,几经更新换代，技术性能日臻完善，并以其技术先进、性能可靠、构成灵活、操作简便和价格合理的特点，赢得了广大用户，巳被广泛应用于石油、化工、电力、冶金和轻工等工业领域。早期控制网络集散控制集散控制系统自问世以来，发展异常迅速

8、,几经更新换代，技术性1）集散控制系统产生的背景20 世纪 60 年代初，人们开始将电子计算机用于过程控制，试图利用计算机所具有的能执行复杂运算、处理速度快、集中显示操作、易于通信、易于实现多种控制算法、易于改变控制方案、控制精度高等特点，来克服常规模拟仪表的局限性。一台计算机控制着几十甚至几百个回路，整个生产过程的监视、操作、报警、控制和管理等功能都集中在这台计算机上。一旦计算机的公共部分发生故障时，轻则造成装置或整个工厂停工，重则导致设备的损坏甚至发生火灾、爆炸等恶性事故，这就是所谓“危险集中”。早期控制网络集散控制1）集散控制系统产生的背景20 世纪 60 年代初，人们开而采用一台计算机

9、工作、另一台计算机备用的双机双工系统，或采用常规仪表备用方式，虽可提高控制系统的可靠性，但成本太高，如果工厂的生产规模不大，则经济性更差，用户难以接受。早期控制网络集散控制而采用一台计算机工作、另一台计算机备用的双机双工系统，或采用20 世纪 70 年代初，大规模集成电路的问世及微处理器的诞生，为新型控制系统的研制创造了物质条件。同时，CRT 图形显示技术和数字通信技术的发展，为新型控制系统的研制提供了技术条件，现代控制理论的发展为新型控制系统的研制和开发提供了理论依据和技术指导。根据“危险分散”的设计思想，过去由一台大型计算机完成的功能，现在可以由几十台甚至几百台微处理机来完成。各微处理机之

10、间可以用通信网络连接起来，从而构成一个完整的系统。早期控制网络集散控制20 世纪 70 年代初，大规模集成电路的问世及微处理器的诞系统中的一台微处理机只需控制几个至几十个回路，即使某一微处理机发生故障，只影响它所控制的少数回路，而不会对整个系统造成严重影响，从而在很大程度上使危险分散。早期控制网络集散控制系统中的一台微处理机只需控制几个至几十个回路，即使某一微处理 1975 年 12 月，美国霍尼威尔 (Honeywell) 公司正式向市场推出了世界上第一套集散控制系统TDC-2000（Total Distributed Control 2000）系统，成为最早提出集散控制系统设计思想的开发商

11、。 TDC-3000系统构成图早期控制网络集散控制 1975 年 12 月，美国霍尼威尔 (Honeywell2）集散控制系统的基本构成集中操作管理装置是人与DCS联系的接口，按其功能又可分为操作员工作站（简称操作站）、工程师工作站（简称工程师站）和监控计算机（又称上位机）等。通信系统（又称通信网络）是DCS的中枢，它将DCS的各部分连接起来构成一个整体。因此，操作员站、工程师站、监控计算机、现场控制站、数据采集站和通信系统等是构成DCS的最基本部分，如图所示。 早期控制网络集散控制2）集散控制系统的基本构成集中操作管理装置是人与DCS联系(1)操作站操作站是操作人员对生产过程进行显示、监视、

12、操作控制和管理的主要设备。操作站提供了良好的人机交互界面，用以实现集中监视、操作和信息管理等功能。在有的小DCS中，操作站兼有工程师站的功能，在操作站上也可以进行系统组态和维护的部分或全部工作。 早期控制网络集散控制(1)操作站操作站是操作人员对生产过程进行显示、监视、操作控(2)工程师站工程师站用于对DCS进行离线的组态工作和在线的系统监督、控制与维护。工程师能够借助于组态软件对系统进行离线组态，并在DCS在线运行时，可以实时地监视通信网络上各工作站的运行情况。早期控制网络集散控制(2)工程师站工程师站用于对DCS进行离线的组态工作和在线的(3)监控计算机监控计算机通过网络收集系统中各单元的

13、数据信息，根据数学模型和优化控制指标进行后台计算、优化控制等，它还用于全系统信息的综合管理。早期控制网络集散控制(3)监控计算机监控计算机通过网络收集系统中各单元的数据信息(4)现场控制站 现场控制站通过现场仪表直接与生产过程相连接，采集过程变量信息，并进行转换和运算等处理，产生控制信号以驱动现场的执行机构，实现对生产过程的控制。现场控制站可控制多个回路，具有极强的运算和控制功能，能够自主地完成回路控制任务，实现反馈控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制等功能。早期控制网络集散控制(4)现场控制站 现场控制站通过现场仪表直接与生产过程相连(5)数据采集站数据采集站通过现场仪表直接与生产过程相连接，

14、对过程非控制变量进行数据采集和预处理，并对实时数据进一步加工。为操作站提供数据，实现对过程的监视和信息存储；为控制回路的运算提供辅助数据和信息。 早期控制网络集散控制(5)数据采集站数据采集站通过现场仪表直接与生产过程相连接，(6)通信系统通信系统连接DCS的各操作站、工程师站、监控计算机、控制站、数据采集站等部分，传递各工作站之间的数据、指令及其他信息，使整个系统协调一致地工作，从而实现数据和信息资源的共享。 早期控制网络集散控制(6)通信系统通信系统连接DCS的各操作站、工程师站、监控计综上所述，操作站、工程师站和监控计算机构成了DCS的人机接口，用以完成集中监视、操作、组态和信息综合管理

15、等任务。现场控制站和数据采集站构成DCS的过程接口，用以完成数据采集与处理和分散控制任务。通信系统是连接DCS各部分的纽带，是实现集中管理、分散控制目标的关键。早期控制网络集散控制综上所述，操作站、工程师站和监控计算机构成了DCS的人机接口3)集散控制系统的特点集散控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比，具有十分显著的特点。 早期控制网络集散控制3)集散控制系统的特点集散控制系统与常规模拟仪表及集中型(1)系统构成灵活从总体结构上看，DCS可以分为通信网络和工作站两大部分，各工作站通过通信网络互连起来，构成一个完整的系统。工作站采用标准化和系列化设计，硬件采用积木搭接方式进行配置，软

16、件采用模块化设计，系统采用组态方法构成各种控制回路，很容易对方案进行修改。用户可根据工程对象要求，灵活方便地扩大或缩小系统的规模。 早期控制网络集散控制(1)系统构成灵活从总体结构上看，DCS可以分为通信网络和工(2)操作管理便捷 DCS的集中监控管理装置无论采用专用人机接口系统还是通用PC机系统，操作人员都能通过高分辨率彩色显示器（CRT or LCD）和操作键盘及鼠标等，方便的监视生产装置乃至整个工厂的运行情况，快捷的操控各种机电设备；技术人员可按预定的控制策略组态不同的控制回路，并调整回路的某些常数；存储装置可以保存大量的过程历史信息和系统信息，打印机能打印出各种报告和报表，适应了现代化

17、生产综合管理的要求。 早期控制网络集散控制(2)操作管理便捷 DCS的集中监控管理装置无论采用专用人机(3)控制功能丰富DCS可以进行连续的反馈控制、间断的批量控制和顺序逻辑控制，可以完成简单控制和复杂的多变量模型优化控制，可以执行 PID 运算和 Smith 预估补偿等多种控制运算，并具有多种信号报警、安全联锁保护和自动开停车等功能。早期控制网络集散控制(3)控制功能丰富DCS可以进行连续的反馈控制、间断的批量控(4)信息资源共享DCS采用局部区域网络 (Local Area Network，LAN) 把各工作站连接起来，实现数据、指令及其他信息的传输，使整个系统信息、资源共享。系统通信采用

18、国际标准通信协议，便于系统间的互连，提高了系统的开放性。早期控制网络集散控制(4)信息资源共享DCS采用局部区域网络 (Local Ar(5)安装调试简单DCS的各单元都安装在标准机柜内，模件之间采用多芯电缆、标准化接插件相连；与过程连接时采用规格化端子板，到中控室操作站只需敷设同轴电缆进行数据传递，所以布线量大为减少，便于装配和更换。系统采用专用软件进行调试，并具有强大的自诊断功能，为故障判别提供准确的指导，维修迅速。早期控制网络集散控制(5)安装调试简单DCS的各单元都安装在标准机柜内，模件之间(6)安全可靠性高DCS在设计、制造时，采用了多种可靠性技术。系统采用了多微处理机分散控制结构，

19、某一单元失效时，不会影响其他单元的工作。即使在全局性通信或管理站失效的情况下，局部站仍能维持工作。 系统硬件采用冗余技术，操作站、控制站和通信线路采用双重化等配置方式。软件采用程序分段、模块化设计和容错技术。系统各单元具有强有力的自诊断、自检查、故障报警和隔离等功能。系统具有抗干扰能力，对测量信号和控制信号要经过隔离处理，信号电缆进行良好的屏蔽和接地。 早期控制网络集散控制(6)安全可靠性高DCS在设计、制造时，采用了多种可靠性技术1.4 传统控制网络现场总线现场总线的产生背景传统的DCS结构缺欠，需要一种新型系统体系结构；智能变送器等智能现场设备发展的必然结果；CIMS(Computer I

20、ntegrated Manufacturing System) 综合自动化发展的迫切需要。1.4 传统控制网络现场总线现场总线的产生背景一、现场总线的定义国际电工委员会IEC61158标准定义，现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间数字式、串行、多点通信的数据总线。 1.4 传统控制网络现场总线一、现场总线的定义1.4 传统控制网络现场总线二、现场总线与DCS比较变送器DCS传统控制方式1.4 传统控制网络现场总线二、现场总线与DCS比较变送器DCS传统控制方式1.4 传统认识工业控制网络Up to 1900 Meters in length现场总线控制方式现场

21、智能仪表现场智能控制设备Up to 1900 现场总线控制方式现场智能仪表现场智能控 FCS与DCS本安情况下：现场总线多块仪表共用一块安全栅 本安情况下：DCS每块仪表均配一块安全栅FCSDCSI/OI.SI.SI.SI.SI.S FCS与DCS本安情况下：现场总线多块仪表共用一块安全栅 FCS与DCSDCS信息是单向的FCSDCSI/O CPU.FCSDCSFCSDCSFCS信息是双向的 FCS与DCSDCS信息是单向的FCSDCSI/O CPU基于现场总线的智能现场设备现场总线的现场设备在不同程度上都具有数字计算和数字通信能力。这一方面提高了信号的测量、控制和传输精度，同时为丰富控制信息

22、的内容、实现其远程传送创造了条件。借助现场设备的计算、通信能力，在现场就可以进行多种复杂的控制计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统，提高了控制系统运行的可靠性。还可借助现场总线控制网络以及与之有通信连接的其他网络，实现异地远程自动控制，如操作远在数百里之外的电气开关。还可提供传统仪表所不能提供的如设备资源、阀门开关动作次数、故障诊断等信息，便于操作管理人员更好、更深入地了解生产现场和自控设备的运行状态。1.4 传统控制网络现场总线基于现场总线的智能现场设备现场总线的现场设备在不同程度上都具现场总线的结构特点:现场总线控制系统结构:各控制器节点下放到现场,构成一种彻底的分布式控制体系结构,网

23、络拓扑结构任意,通讯介质不受限制 . 1.4 传统控制网络现场总线现场总线的结构特点:现场总线控制系统结构:各控制器节点下放到现场总线的优点 现场总线系统采用智能设备,通过标准协议在一根总线上实现所有信号的数字化传输。它具有如下优点: 1) 开放,互操作性好。 现场总线采用标准的通信协议,是开放式的互联网 络,用户可按自己的需要和考虑,把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。 2) 彻底的分散控制。 现场总线将控制功能下放到作为网络节点的现场智能仪表和设备中,做到彻底的分散控制,提高了系统的灵活性、自治性和安全可靠性。 1.4 传统控制网络现场总线现场总线的优点 现场总线系统采用智能设备,通

24、过标准协议在一根3) 成本降低。 由于现场总线完全采用数字通信,控制功能下放到现场。由现场总线组成的硬件相对简化,简化了控制系统内部的连接,节省了大量的导线,费用可节省%以上,同时系统的可靠性和抗干扰能力都会有很大的提高。4) 安装、维护、使用方便。 正因为的互操作性和开放性好。使用现场总线接口技术,无需用很多控制电缆连接各控制单元,只需将各控制设备挂接在总线上,显著减少连接导线,便于安装、维护和使用。1.4 传统控制网络现场总线3) 成本降低。1.4 传统控制网络现场总线三、现场总线的发展历程1983年，德国Bosch公司研究CAN总线协议；1984年，美国仪表学会ISA/SP50开始制定现

25、场总线标准；1985年，国际电工委员会 开始制定现场总线体系结构与标准 ；1986年，德国开始制定PROFIBUS ；1992年，ISP（可互操作系统规划）组织，以德国标准PROFIBUS 为基础制定现场总线标准 ；1.4 传统控制网络现场总线三、现场总线的发展历程1.4 传统控制网络现场总线1993年，WordFIP组织，以法国标准FIP为基础制定的现场总线 ；1994年，ISPF和WordFIP握手言和，成立了现场总线基金会（Fieldbus Foundation）组织 ，推出了低速总线H1和高速总线H2。2019年底，包含8种现场总线标准在内的国际标准IEC61158开始生效，除FF H

26、1、H2和PROFIBUS外，还有WorldFIP、Interbus、ControlNet、P-NET、SwiftNet等五种。 1.4 传统控制网络现场总线1993年，WordFIP组织，以法国标准FIP为基础制定的诞生于不同领域的总线技术往往对这一特定的领域的适用性就好一些。PROFIBUS适合于工厂自动化CAN适用于汽车工业FF总线适用于过程控制LonWorks适用于楼宇自动化SwiftNet适用于飞机制造P-NET适用于农业1.4 传统控制网络现场总线诞生于不同领域的总线技术往往对这一特定的领域的适用性就好一四、现场总线国际标准ISO11898和ISO11519 ISO11898：道路

27、交通工具（Road Vehicle）数字信息交换（Interchange of digital information）用于高速通信（For high-speed communication）的控制器局域网（CAN） ；ISO11519：低速CAN和VAN的标准。 1.4 传统控制网络现场总线四、现场总线国际标准1.4 传统控制网络现场总线2. IEC61158 国际电工委员会/国际标准协会（IEC/ISA）自1984年起现场总线标准工作，但统一的标准至今仍未完成。技术原因。目前尚没有一种现场总线对所有应用领域在技术上都是最优的。 利益驱动。 导致自动化行业形成多种总线技术标准并存现状。1.4

28、 传统控制网络现场总线2. IEC61158 1.4 传统控制网络现场总线IEC61158第2版的现场总线有以下8种类型：类型号类型名称支持公司Type1FF H1美国费希尔-罗斯蒙特Type2ControlNet美国罗克韦尔自动化Type3PROFIBUS德国西门子Type4P-NET丹麦Process DataType5FF HSE美国费希尔-罗斯蒙特Type6SwiftNet美国波音Type7WorldFIP法国阿尔斯通Type8Interbus德国菲尼克斯1.4 传统控制网络现场总线IEC61158第2版的现场总线有以下8种类型：类型号类型3. IEC62026 IEC62026为低压

29、开关设备和控制设备的现场总线。（1）IEC62026-1-2019 总则；（2）IEC62026-2-2019 执行器传感器接口(AS-i)；（3）IEC62026-3-2019 DeviceNet；（4）IEC62026-7-2019 混合网络。LonWorks、SDS和Seriplex现已作废。1.4 传统控制网络现场总线3. IEC620261.4 传统控制网络现场总线1.4 传统控制网络现场总线1.4 传统控制网络现场总线1.5 现代控制网络工业以太网一、工业以太网定义应用于工业自动化领域的以太网技术 以太网（Ethernet）由Xerox、DEC、Intel联合推出的局域网物理层与数

30、据链路层规范。电子电气工程师协会在此基础上制定了局域网标准IEEE802.3，已成为信息网络的实际标准。 工业以太网一般是指技术上与商用以太网兼容，但在产品设计、材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性和本质安全等方面能满足工业现场的需要。 1.5 现代控制网络工业以太网一、工业以太网定义二、工业以太网的优势应用广泛成本低廉通信速率高软硬件资源丰富可持续发展能力强易于实现管控一体化1.5 现代控制网络工业以太网二、工业以太网的优势1.5 现代控制网络工业以太网三、工业以太网的应用现状虽然工业以太网在一些行业的应用上已经真正实现了一网到底，但对于另一些行业，现场总线

31、和工业以太网将会并存多年。现场总线和工业以太网是当前工业控制应用中普遍采用的两个技术。虽然多种现场总线技术之间存在互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速实时数据传输，以及信息网络存在协议上的鸿沟等导致的“自动化孤岛”等问题。但在控制网络中，网络故障的快速恢复、本质安全等问题依然是制约以太网全面应用的主要障碍。1.5 现代控制网络工业以太网三、工业以太网的应用现状1.5 现代控制网络工业以太网现场总线与工业以太网混存的状态还会持续相当长的时间。不过，可以肯定的是，以太网已经成为工业现场不可逆转的“存在”。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成

32、为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。1.5 现代控制网络工业以太网现场总线与工业以太网混存的状态还会持续相当长的时间。不过，可1.5 现代控制网络工业以太网四、工业以太网要解决的关键技术问题以太网最初是为了办公自动化应用开发的，是一种非确定性的网络，并且工作的环境条件往往很好。而工业应用中的部分数据传输对实时性有很高的要求，如果要求一个数据包在2ms内由源节点送到目的节点，就必须在2ms内送到，否则就可能发生事故。以太网是媒体访问控制（MAC）协议使用带碰撞检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）的网络统称，其协议所定

33、义的数据结构等特性并不提供标准的面向工业的应用层协议。1.5 现代控制网络工业以太网四、工业以太网要解决的关键尽管各大工业开发和制造商都在开放、生产工业以太网设备，并且在产品设计时采用了相应的可靠性技术，但在工业以太网线缆、接插件等方面均没有统一的标准，这不利于不同厂商生产的设备之间直接的连接。工业以太网由于采用了TCP/IP，因此可能会受到包括病毒、黑客的非法入侵或非法操作等网络安全威胁，虽然目前采用了用户密码、数据加密、防火墙等多种安全机制加强网络的安全性管理，但针对工业自动化控制网络安全问题的解决方案仍需要认真研究解决。1.5 现代控制网络工业以太网尽管各大工业开发和制造商都在开放、生产

34、工业以太网设备，并且在五、工业以太网标准IEC/SC65C在IEC61158的基础上制定的实时以太网应用行规国际标准IEC61784-2 PAS文件。（1） Ethernet/IP 美 罗克韦尔（2） PROFINET 德 西门子（3） P-NET on IP丹麦 Process Data（4）Interbus TCP/IP德 菲尼克斯（5）VNET/IP 日 横河1.5 现代控制网络工业以太网五、工业以太网标准1.5 现代控制网络工业以太网（6）TCnet 日 东芝（7）EtherCAT 德 倍福（8） Ethernet Powerlink 奥地利 B&R（开源）（9） EPA 中 浙大中控

35、（10） Modbus-RTPS 法 施耐德&IDA（11） SERCOS-III 运动控制国际标准 工业以太网主要分为与现场总线配合使用、公司专用、行业专用等类型。1.5 现代控制网络工业以太网（6）TCnet 日 东芝1.5 现代控制网络工业1.5 常用工业控制网络介绍一、基金会现场总线FF现场总线基金会FF的目标是促进产生一个单一的国际现场总线标准。FF发布了低速总线H1、高速总线H2两个标准。FF在OSI模型之外增加了一个用户层，使该标准超过一项通信标准，成为一项系统标准，这也是使现场总线控制系统开放与可互操作性的关键。1.5 常用工业控制网络介绍一、基金会现场总线FF1.6 常用工业

36、控制网络介绍1.6 常用工业控制网络介绍二、PROFIBUS PROFIBUS协议能够提供制造业自动化、工程自动化、楼宇自动化以及电力自动化完整解决方案的唯一的现场总线系统。 AS-i被公认为是一种最好的、最简单的和成本最低的底层现场总线，它通过高柔性和高可靠性的单电缆把现场具有通信能力的传感器和执行器方便地连接起来，组成AS-i网络。 1.6 常用工业控制网络介绍二、PROFIBUS1.6 常用工业控制网络介绍1.6 常用工业控制网络介绍1.6 常用工业控制网络介绍三、CIPCIP（Commmon Industrail Protocol通用工业协议）是一种为工业应用开发的应用层协议，被Dev

37、iceNet、ControllNet、EtherNet/IP三种网络所采用，因此这三种网络相应地统称为CIP网络。 一般设备层网络为DeviceNet，控制层网络为 ControlNet、信息层网络为 EtherNet/IP。 1.6 常用工业控制网络介绍三、CIP1.6 常用工业控制网络介绍1.6 常用工业控制网络介绍1.6 常用工业控制网络介绍四、Modbus Modbus是全球第一个真正用于工业现场的总线协议，它是于1979年由莫迪康（Modicon）公司发明的。 Modbus标准完全开放，用户可以免费使用。 Modbus可以支持多种电气接口，如RS-232、RS-485、以太网等。 1.6 常用工业控制网络介绍四、Modbus1.6 常用工业控制网络介绍1.6 常用工业控制网络介绍1.6 常用工业控制网络介绍五、CAN总线CAN是Controller Area Net的缩写，即控制器局部网，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN是由德国Bosch公司为汽车的监测、控制系统而设计的。CAN已经成为一种国际标准（ISO-11898），是几种最有前途的现场总线之一。用CAN做工程最大的特点，就是启动成本低。1.6 常用工业控制网络介绍五、CAN总线1.6 常用工业控制网络介绍1.6 常用工业