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文档简介
第十章现场总线技术及其应用杨根科上海交通大学自动化系2007年3月内容提要概述现场总线的原理和发展概况几种典型的现场总线典型控制网络体系结构小结1
概述现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题,所以现场总线既是通信网络,又是自控网络概述(续)现场总线控制系统(FieldbusControlSystem,FCS)是由现场总线和现场设备组成的控制系统,这是继电式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统DCS后的新一代控制系统概述(续)FCS对DCS的变革
概述(续)◆
FCS的信号传输实现了全数字化◆FCS的系统结构是全分散式,它废弃了DCS的输入/输出单元和控制站,由现场设备或现场仪表取而代之
◆FCS的现场设备具有互操作性
◆FCS的通信网络为开放式互连网络,既可同层网络互连,也可与不同层网络互连,用户可极方便地共享网络数据库◆FCS的技术和标准实现了全开放,无专利许可要求,可供任何人使用
概述(续)现场总线的分类◆
全功能数字网络
—提供从物理层到用户层的所有功能,标准化工作比较完善
◆传感器网络—以CAN(ControllerAreaNetwork)网络为基础的现场总线
◆数字信号串行线
—最简单的数据总线,不提供应用层和用户层2现场总线的原理和发展概况现场总线的实质◆
现场总线的定义
★ISASP50(美国仪表协会标准)中对现场总线的定义—现场总线是一种串行的数字数据通信链路,它沟通了过程控制领域的基本控制设备(即场地级设备)之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备)之间的联系★国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义—现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络现场总线的原理和发展概况(2)
★现场总线的本质含义—现场通信网络—现场设备互联—互操作性—分散功能块—通信线供电—开放式互联网络现场耍总线捆的原晶理和滤发展京概况()◆现场陈总线侍的协农议—现场识总线朱一般迟采用扇国际弊标准优组织IS示O的开烤放系敌统互亿联(OS颂I)协议巾,OS纠I协议是为锻计算赖机联浩网而辣制定佩的7层参竿考模疮型,铺只要送网络存中所夜有要阴处理估的要蜻素都末是通趋过共候同的由路径脂进行萌通信态的,具那么庙不管梳它是冲不是接计算拒机网仁络都贴可以刷使用刺该协阵议—各厂套家在符实际桑制定荐自己牙的通亦信协射议时利,往妥往依饿据侧拳重点魂的不侮同,聋仅实网现该7层协议贷的子库集现场结总线般的原弹理和蝇发展朋概况()◆现场搁总线厘系统狗组成—从物汽理结稠构来塌看,摸现场舱总线笔系统闻有两舒个主贯要组由成部妥分:梨现场甩设备惨和传淹输介邀质,蝇其中附现场付设备并由现随场微伙处理器芯片您及外防围电烧路构申成,挣传输诞介质再可以砍使用染双绞森线、魔同轴齐电缆瓜、光骆纤等—现场营总线插的拓挥扑结锻构有敢很多蔽种,尤如总叙线型舍、环嫌型、店树型条、星煮型等现场棚总线悔的原乱理和慨发展区概况()现场框总线行的结句构◆现场高总线愁网络何结构蒸是按巡寿照OS臣I参考允模型概建立慰的,OS仪I参考牲模型互共分7层:修物理拐层、鲁数据饲链路腰层、壶网络陪层、常传输裂层、秤会话蚀层、市表达岛层和演应用观层,廊现场字总线始将上园述7层简携化为3层,朋分别桃由OS堤I参考热模式妇的第屡一层路物理脱层、营第二束层数判据链油路层销和第东七层乘应用屠层组截成,珠并增停加了镜用户得层现场云总线旁的原春理和驰发展案概况()◆物理罩层-传劲输介帆质:欢铜导省线、鼻无线舟电和袄电缆-传妥输速袖率和决距离企:31化.2锅5K芝bp疗s,笋1句90猾0m(加中嚷继延稻长)-网雾络拓咱扑:灶总线括型、遣树型乐、点玩对点岭型—网络仔设备多数量冈:一谣个通趟信段粥可连摔接32台设嚼备,铺使用何中断浮器可病接24砌0台设循备-支摄持总隔线供尖电:翅总线伶上既扒传送倘数字芦信号灾,又宽要为春现场脑设备思提供底电源糖能量吃。数凉字信典号以31洞.2滩5H铲z的频刻率调展制到9-32趁V的直柴流供贿电电纲压上现场通总线推的原雁理和害发展跨概况()◆数据塔链路锈层★规定勺了物渗理层纷与应航用层躲之间料的接蚀口,豆并控圈制对捡传输拔介质洲的访研问★现场助总线酸网络宇存取论控制盼方式萝有3种:-令事牌传狱送:需一个霜站必狮须持俯有令沈牌,惕才能蚕开始粪一次混对话版,完叨成信牵息传圾送后昼即将艰令牌捞交还得链路朱活动提调度脱器LA睛S,LA超S根据庄预先踢的组枕态或茄调度锣算法位将令角牌送苏交给拔下一撒个令站牌申漆请者—立即社响应致:主罚战给当一站续一个辞机会践来应美答一明次信抖息—申请系令牌揉:一玩个站现在每武回答翻响应初中允帐许立卖即发芦给令作牌现场望总线克的原志理和债发展稿概况()◆应用守层★提供戒设备蛋之间编及网行络要猪求的因数据汗服务洗,对亲现场秃过程录控制气进行障支持屠,为判用户妻提供根一个截简单涉的接寨口★应用明层由现约场总屡线访嘱问子庭层FA搭S和现饶场总援线报好文规汁范FM北S组成裳:-FA料S有3种功悠能:计对象誉字典客服务竖(读均、写章及修佳改对泄象描协述)生、变颠量访秧问服掠务(差通过挽子索披引访积问每怀个对号象中评数组还或记兵录变杀量)泳、时才间服孤务(殿发布砌事件转及报扶警的声通知搭)-FM毁S有3种服歼务:笔出版香广播站数据华,用污户侦叫听广晴播并园将其府放入绍内部凉缓冲薄区;觉客户帅端发舞出请埋求,荷服务当器发兔出应壳答;京报告穿分发得(源尸设备伴广播醒事件仁报告共,接掀收设彩备侦赌听广债播并圆将其常放入写内部拖队列酸)现场蓝总线少的原昼理和良发展蛮概况()◆用户鸣层★规定最标准权的功显能块漫供用仁户组液态成赌系统★有10个基肿本功梁能块超如AI、AO、DI、DO、PI垮D等,19个附神加的屈算术截功能扎块现场氏总线回的原概理和渐发展吃概况()现场眯总线自的发秆展概斗况◆现场仆总线壁是综凡合自案动化亲的发占展需阁要◆智能冈仪表测为现牧场总么线的壳出现温奠定在了基拘础◆现场永总线环将朝扑着开或放系传统、虎统一诸标准臣的方围向发累展现场欲总线及的原所理和逆发展资概况()现场膨总线天的特疯点和汁优点◆技术笔特点—系统蓬的开维放性—互操环作性射和互旷用性—系统庭结构艇的高姑度分串散性—对现固场环视境的牛适应衡性—一对N结构—可控粒状态—互换勺性—综合宝功能—统一省组态现场滨总线菊的原控理和近发展记概况()◆优点—节省延硬件酷数量盗与投穷资—节省促安装齐费用—节省取维护纷开销—用户狼具有怖高度讽的系隔统集弓成主畜动权几种革典型聋的现芒场总非线–验1Co株nt笋ro惯lN廊et控制俗层现煤场总泥线Co确nt宵ro穴lN芒et◆Co错nt咬ro条lN夜et是近睁年来控推出跃的一肥种新暮的面幼向控稿制层胀的实旬时性写现场址总线犁网络逗,它建提供滥如下概功能驻:★在同轮一物仇理介裹质链矛路上努提供赖时间县关键拖性I/箱O数据疤和报孩文数大据,驾包括恳程序驰的上仆载/下载挣,组测态数疗据和肢端到经端的伍报文袭传递护等通握信支桃持★对于以连续受和离夏散过虾程控透制应接用场阶合,揉均具王有高种度确歌定性群和可阁重复吸性功袄能—确定顾性:笋预见叮数据地何时控能够平可靠渗传输锦到目换标的闷能力—可重贫复性焦:指拆数据昌的传屯输时乐间不代受网胀络节凑点添培加/删除眉情况贷或网残络繁波忙状砍况影异响而有保持姥恒定叠的能愤力★它作淘为Co击nt僚ro恼lL图og孙ix的通究信背铁板,饺构成萌新一乒代控霉制器纷,能尘同时液完成鼓逻辑拔、过仿程、舱拖动陈和运批动控固制1Co怒nt从ro味lN那et(2马)◆Co盯nt行ro初lN堪et是基于淋生产社者/消费夫者模默式的背网络搏,它跃允许梨在同蓝一链锣路上虽有多峡个控钩制器崖并存筒,支损持输耍入数闯据或拴端到自端信百息的盯多路润发送◆Co瓦nt屑ro恐lN亩et非常革适用吊于一赏些控渣制关中系有田复杂向关联类、要负求控姑制信槐息同耻步、译协调楚实时叫控制盾、数王据传贿输速络度要凭求较令高的涝应用刷场合◆Co押nt蹦ro界lN扔et是开庆放的埋现场慨总线登,由渡独立益性国料际组舟织”控制驴网国怨际”(Co训nt剥ro艰lN纲etIn倦te股rn板at夸io骨na带l)负责葡管理锤,Co灵nt叹ro渡lN询etIn久te炉rn荒at叠io党na么l旨在恭维护认和发阵行Co尖nt概ro群lN僻et技术棵规范您,管腔理成聚员单遭位的册共同佩的市很场推岁广工牌作,写同时难提供纯各个饶厂商催产品桥之间俘的一另致性齿和互组操作顿性测张试服圈务,味保证Co识nt兵ro炭lN亿et的开轰放性1Co顿nt慕ro素lN潮et(2口)◆Co治nt炎ro纺lN跨et技术打指标冬网快络规恨模:在无哭重复脏器情竖况下集最多48个节兆点。网络兽长度:10眼00逼m雪(同轴柱电缆)昌@汉5M勾b/可s;10烤00瓣m忠2个节坊点,25谦0衰m瓶48个节眼点;30妻00门m锦(光纤)男@兔5M即b/造s;50阳00抬m断(同轴机电缆)胸@专5M摆b/卫s有重巡寿复器歪;超宾过30侨Km奖(光纤)有重鸦复器通讯云速率:可调总线末拓扑:线性图,树辱型、然星型舅、或士三种恢混合寻址福模式:对等择、多车主和相主从献;轮怕询、遥循环待或状催态改扔变系统厅特性:带电影插拔淹设备尊,确私定性位,可快重复感性,愿本安肃选择更,充往分节崭点ID检测让,报邪文组培帧1Co挂nt威ro谷lN组et()◆Co瓶nt督ro每lN蔬et协议歪规范1Co躺nt埋ro舍lN悲et()★物理括层与抛介质—物理信层和离介质搂部分妈的规狸范规珍定了弄同轴狮电缆萌和光奖缆介埋质标改准与克设计界的一稼些参恼考信薪息。—物理宰层包干括两胡个子春层:围物理慕介质寸附属吼子层PM仆A(Ph心ys欺ic挪al淹M判ed把iu载m些At偶ta早ch膝me蔬nt)和物种理层明信号河子层PL筒S(Ph凑ys尺ic殖al页L喝ay枪erSi拘gn需al色li鸽ng)。PM材A子层包包含购了发唱送和伴接收叔总线堆信号萌必须搅的电绩路,挤而PL马S子层渡执行蜘位表词示和胞计时时器功制能,隔以及桶与MA袜C(向上巴)和PM逮A子层伤的信吨息交漂换1Co香nt绒ro肠lN译et()★数据晌链路赠层(Da芬ta催L烤in镜k仰La驻ye御r)—数据携链路晴层的锁首要吸任务絮是管围理介支质的圈存取淋权。DL抵L协议垦是建絮立在舱一个胁固定绘长度粘、不言断重蚊复的茎网络柏刷新胜时间NU贱T(Ne雅tw键or撒k塘Up甘da隙te湖T叛im孩e)基础稍上的很。NU裁T以同鸣步方城式管限理链盛路上央的不室同节塔点,滩如果泽网络后上的腰节点让的NU券T时间敏与当则前链鞭路上免的NU电T时间输不一峰致,制它就递不能良获得躬在链存路上及的数胖据传婚输权颗。不凶同的泊链路规可能形有不强同的NU卖T值,NU奇T可以稿在组祝态过另程中遗确定愁,取挡值范遗围为2~10册0m桐s—网络落的存忘取控嚼制通直过同播时间且域多播点存求取(Co垒nc化ur倒re桑nt童T舒im罪e萌Do见ma校in仓M琴ul衰ti个pl法e赠Ac衬ce酷ss)的时篮间滑黑动算取法实槽现。类网络粱传输财时间款被分膨割成绩不断攀重复段的网煌络传爪输时笨间,肾通过窄调节防在一芝个时抛间段偶内不浮同节拜点传保输数呢据的咏机会艰控制放整个渠网络赵的通远信,副对于各不同揪的网锐络节际点,戏通过帅指定玩不同怒的NU筋T来选骨择网吃络传电输的得节拍1Co躺nt科ro何lN辆et()★网络哥与传牵输层—网络匀与传润输层脱的任始务是攀建立炮和维与护连僚接。尤连接悟的概艘念类盈似于粱电话南线路爱,这眯样一引条逻众辑上送的通椅信连忌接可吵能跨姥越了勾多个穿不同扇类型妄的链默路,述但对画于通遍信双花方而兔言,蒸这个宝连接滤是固谋定的片、一帽致的胁。每贪个连恢接都裹被赋湿予一否个连扰接标估识,符代表见与之斯相连丈的通奴信资贪源,个在通承信过喉程中半,只桑需指愁出连苦接的到标识友符即夏可,职而不筒必指率明其会它连币接参什数1Co扬nt摊ro屿lN统et()★数据朽管理革层—这部纪分协椅议定撒义了否数据酷类型粪规范旱的文吗法、耕数据戒类型狮取值敬范围融以及魂不同幅数据腥类型监适用敬的操糠作★对象妨模型—对象摩的建丢模代渡表了就网络府设备和的可乓见的守行为巧,这颜部分卧协议煎的内盯容包灾括:羊对象终建模栗和术箩语、租对象青编址迷、对御象模居型、衰对象拌规范疮格式揉和规甩则、黄对象重规范割扩展巧方法覆、新坑对象圾创建先规范乐等1Co值nt篮ro居lN解et()★设备寻描述—通过棉定义欲每一请类型扶设备月的核橡心标俭准,烘可以牵实现俭不同昌厂商碰相似氏设备驳间互旬操作观性和巡寿互换宵性。圈一般冶说来南,相担似设圈备具写有大广致相者同的井行为胃,产帜生/消费菌相同睁的数兵据集劈燕,包臂含相常似的砍可组骑态参含数集屑。相锐似设戒备间为这些何信息喜的正寺式定锣义就絮称为睁设备塌描述—Co敲nt氏ro爹lN课et协议干中已全经定饿义的塑设备贤描述增包括加:条座形码氏扫描岔器、PL水C、位置寒控制尺器、套秤、毕信息更显示稠器、葡交直花流驱共动、幼伺服虹驱动屑、接此触器阀、电杜机启烫动器无、软卫启动勾器、浇人机讲接口铅、启拣动阀桶等1Co副nt参ro愈lN莫et()★生产悲者/消费政者通溜信模吩式—传统包的源/目的戴通信胀模式预的优效点是冷通信痰的内扶容和彩形式白都十但分明驻确,钢在传预送的认报文掠中都玩包含挣了明撞确的颠源和炭地址效信息员,但扩是在体这种辟模式姑下,凡当同凯一数叮据源置上的鸟数据氧向网肉络上江其它堤多个排节点服发送匙数据边时,让必须婆经过浑多次碧才能寒实现觉,而去且由息于数稿据到它达不弱同网会络节臭点的犯时间稳可能贪因网盗络上皂节点详数目凑的不摄同而辞变化谦,不拳同节技点之价间的舒同步枪变得选很困沃难—生产挑者/消费植者通径信允面许网练络上恭的不违同节蹲点同历时存甲取同会一个值源的团数据萌,在勒这种岭模式伶下,迹每个骄数据奏被分罢配一逐个唯选一的苍标识聪,根疼据具碌体的狼标识胃,网桶络上娱多个药不同暖的节队点可泰以接词收来曾自同需一发愁送者灭的数瓣据。才数据舍经过恼同样床的时铺间传侦送到市不同熟的节缓点,幸可以割实现胞通信披的精斯确同永步1Co缓nt鲜ro恒lN扫et(结束)◆Co吸nt集ro索lN都et的优盛点:★同一艺链路系上满著足I/犯O数据妥、实杨时互旧锁、风端到涌端报碧文传悼输和呀编程/组态某信息盖等应合用的针多样羡的通毒信要前求★是确雨定性岩的、砌可重凡复的归控制章网络激,适努合离皮散控矛制和野过程泛控制★同一牛链路掌上允负许多外个控宣制器硬同时躺并存★输入玩数据土和端闻到端原信息剂的多伶路发乘送支眯持★可选傅的介辟质冗低余和贪本征修安全★安装针和维排护的瓶简单业性★网络斤上节淘点居厨于对汗等地洋位,稍可以绳从任里意节沙点实因现网斩络存脸取★灵活猴的拓返扑结窃构(境总线烫型、劣树型蜜、星拆型等厉)和提介质另选择升(同午轴电据缆、失光纤绑和其悼它)几种搜典型包的现骑场总耽线–悦2De获vi隆ce循Ne医t设备仔层现亩场总淋线De纯vi染ce住Ne军t◆De锐vi淋ce哈Ne能t是20世纪90年代住中期驶发展愈起来洪的一晌种基资于CA前N技术绕的开拦放型裙、符告合全暑球工月业标盐准的燃低成宿本、则高性驰能的蔬通信住网络宏。它汤通过嚷一根谦电缆沉将PL婆C、传感呢器、烧光电睬开关皱、操羞作员棵终端专、电尖动机汉、轴茧承座数、变拖频器稼和软合启动雀器等拍现场静智能羽设备娇连接担起来祥,是壁分布腐式控级制系问统减骆少现戴场I/央O接口具和布够线树淋立、紫将控扭制功谷能下风载到欠现场委设备背的理棋想解症决方倚案2De瘦vi队ce刘Ne歇t()◆De丘vi脆ce染Ne姐t不仅泽可以汉作为骡设备带级的邻网络滨,还必可以歇作为染控制质级的禾网络霉,通移过De欧vi记ce揭Ne傻t提供挪的服哄务还武可以败实现畅以太宗网上钟的实巴时控孟制。笔较之派其它慨的一株些现戏场总匠线,De尊vi镰ce岩Ne愿t不仅辱可以修接入初更多眯、更航复杂和的设佩备,锋还可鞭以为缎上层形提供刮更多农的信甜息和艇服务◆De芹vi批ce脉Ne捏t最初贯由Ro峡ck张we奇ll公司岔设计文,目池前由OD失VA(Op升enDe耽vi渴ce弯Ne每tVe冲nd仓or贡s本As罢so机ci伴at沾io沃n)致力喝于支愁持De跌vi套ce使Ne钱t产品乏和规争范的杀进一躬步开睬发。秧此外挣,Ro乓ck目we划ll,GE,AB边B,Hi渣ta河ch业i,Om巴ro牺n等公登司也滤致力孝于De窑vi塌ce颜Ne柜t的推广2De练vi例ce落Ne级t()◆De惹vi虚ce猛Ne醋t的主怪要特酿点:★采用奋基于CA已N的多摆主方式骨工作★逐位哀仲裁集模式足的优址先级休对等据通信转建立陡了用辫于数逃据传肺输的衰生产诵者/消费狼者传手输模净型★De飘vi震ce歪Ne姥t的直接狗通信决距离阁最远菊为50菠0m,通信迷速率酷最高伐可达50伏0k佣b/冷s★De虫vi寒ce为Ne舍t上可容纳64个节雷点地角址,疮每个赠节点况支持西的I/袋O数量急无限乖制★采用证短帧愤结构歼,传辽输时宪间短喊,受刻干扰邪的概扯率低驱,检钓错效淋果好★通信扇介质洽为独勉立双耕绞总巩线,钉信号赌与电医源承禾载于殃同一侮电缆★支持蛇设备脑的热治插拔禽,无泪需网怨络断澡电★De些vi熄ce庆Ne效t的接入册设备渡可选笼择光拿隔离愁设计克,由铅外部墙供电毒设备顷与由武总线挂供电休的设笼备共虑享总灰线电秋缆2De允vi吼ce粗Ne象t()◆De锡vi咐ce夺Ne忍t协议搂规范—沿用膊了CA污N协议颤标准摇所规观定的客总线读网络代的物咱理层职和数袭据链街路层订,定您义了刻不同赴的报惩文格眼式、挂总线则访问嚼仲裁悉规则堂及故悬障检低测和美故障编隔离朗的方峰法2De面vi棋ce顿Ne飘t()★物理配层和鼠介质—物理法层规抢范定斯义了De眠vi谢ce渔Ne掀t的总扯线拓宅扑结麻构以爸及网苦络元缺件,尝具体典包括脏接地出、粗咳缆和村细缆许混合县结构浆、网监络端屿接和宗电源爬分配—采用确的典录型拓阴扑结杆构是继干线如-分耻支结菌构—线缆江包括巾(干可线)堵和细则缆(旱分支盛线)床,总麻线线且缆采绑用五碑线制拣电缆饼,包喷括了2条信构号线肢,2条24潮V电源林线和婆一条仁屏蔽逢线,昂支持舰总线辜供电—设备狡连接赠可选嗓用开驼放/封装江端头盲两种—提供12副5/砖25离0/抓50狱0K初bp库s三种顷可选翼的通恨讯波郑特率粉,最储大拓教扑距萄离为50乘0米,忍每个钓网络灶段最埋大可征达64个节僻点2De浓vi叔ce晋Ne你t()★数据病链路折层-遵反循CA选N协议芬规范鸦,并供由CA誓N控制隶器芯躬片实棕现-CA框N是基剪于广涉播方棉式的筐协议盆,支钻持多颠主形杆式传估输。勤传输锐的帧驼被分装配一祥个标女识符味,每邻个节扎点根悟据标所识符匀确定争是否说接收网这些联帧-提普供数轧据帧抗、出平错帧没、远河程帧饰和过巩载帧底等多姐种帧浙格式毅,数份据帧裕每帧商信息四都有CR浴C校验摘和其谱它校报验措轻施,啊数据何传输率误码暗率极梯低,缴有严脱重故贝障的启节点互可自装动从虚网络伴上切抹除-采秋用非盼破坏赏性逐讽位仲柏裁的捎方法养解决脸共享夸介质颠总线崇访问男冲突左问题彼。网专络上挑每个搭节点停拥有滋一个屠唯一姜的标枣识符校,这裕个标拼识符府的值踏决定猴了仲挖裁中深优先衣级的或大小遵,优富先级与值小纤的节液点在博竞争搬仲裁辞中为悼获胜捡的一芳方2De汗vi苹ce介Ne偏t()★报文卵传送—I/而O报文坟:适脚用于圆实时烫性要田求较拦高和梯面向款控制毛的数名据,膝它提偷供了莲在报缎文发谁送过倍程和肯多个躲报文讽接收须过程略之间讽的专餐用通铜信路侵径,罚通常现使用差优先料级高近的连尺接标运识符感,通醒过一奋点或替多点穗连接妈进行葛信息叶交换拜,连月接标岛识符密提供社了I/规O报文灿的相绝关信版息,巡寿在I/贱O报文挤利用安连接愈标识恒符发它送之魄前,反报文袭的发凑送和话接收真设备置都必烫须先鼓进行呈设定贷,设肚定的睁内容谈包括迷源和秤目的川对象违的属蚁性,倍以及宪数据荒生产桃者和妈消费茧者的座地址—显式吴的报蚁文:黄适用杂于两岭个设再备间发多用伯途的榜点对恢点报村文传棋递,酿常用划于节静点的她配置努、问幻玉题诊索断等务,通掌常使搅用优怒先级刘低的列连接坦标识登符,耍并且简该报遥文的碍相关溪信息寺包含榜在显仆式报陈文数刊据帧刑的数隶据场件中2De嗓vi乳ce设Ne怎t()★数据逗通信写方式—循环舍(Cy搅cl鸭ic)方式挎:适坟用于如一些扑模拟叼设备迟,可伪以根这据设汉备的孤信号鼠发生诵的速丛度,涌灵活页设定成循环击进行清数据侨通信志的时只间间援隔—状态陶改变座(Ch吃an搅ge系o绑f逗St状at远e)方式建:适惩用于墓离散浩的设汇备,禾采用黎事件吃触发夏方式猾,当锄设备代状态壶发生勾改变近时才狐发生蛛通信—选通析(St宴ro肝be抬d)方式王:利笔用8B的报肾文广抢播,64个二爪进制碧位的固值对晒应网返络上64个可络能的序节点证,通戒过位说的标姥识,推指定排要求愚响应高的从统设备—查询虫(Po邮ll关ed)方式变:I/球O报文敬直接锯依次尘发送铁到各奔个从产设备2De捷vi顽ce韵Ne残t()★应用婚层—De谣vi庸ce逢Ne哑t使用戒了对习象的洞概念焦来描塞述应慢用层轧的协班议,筋对象荒模型窄提供浴了组色成和碰实现De窗vi鞋ce勿Ne曾t产品赌构成陷元件东的属尘性、渐服务暂和行炒为几种苦典型屿的现均场总嫁线–教3Pr兴of斗ib柿usPr翻of首ib锦us现场坛总线脂(Pr系oc勒es读sFi县el煮db漫us)◆Pr棉of握ib捷us是德国20世纪90年代母制定渠的国议家工娱业现匙场总随线协斯议标哭准,陵其应亲用领爬域包免括加达工制蹲造、签过程亦和建偏筑自策动化拥,如眼今已淘成为袭国际落化的傍开放感式现黄场总护线标遍准,垫即EN诸50花17裙0欧洲卷标准◆Pr士of普ib尊us是一魔种不厅依赖沸于厂吓家的两开放遮式现殖场总歇线标中准,窝采用Pr剪of葬ib障us标准即后,团不同纸厂商祥所生故产的俩设备束不需喘对其殖接口礼进行沈特别侮调整吗就可扒通信泥。Pr舟of贸ib膀us为多婶主从肃结构蹲,可山方便草地构陵成集箱中式骆、集病散式赵和分表布式牌控制狠系统3Pr伍of毫ib列us()◆针对萍不同葡的应衰用场革合,Pr京of裂ib而us分为3个系伏列:★Pr圈of减ib另us-D歇P(De首ce恭nt后ra和li辱ze朝d愁Pe摔ri胖ph舅er聪y):用于场传感掌器和柔执行吴器级逗的高监速数即据传狐输,疫传输隐速率脖可达12角Mb馒/s,一般今构成报单主内站系店统,碗主站刃、从软站间悄采用丧循环颜数据揪传送缘瑞方式歪工作3Pr伐of秧ib顾us()★Pr害of宪ib尘us-P揉A(Pr迅oc脊es喘s析Au鼓to血ma阳ti版on):用于薄安全蒸性要梳求较玩高的疤场合仇,它忙具有饱本质撑安全历特性纯,是Pr蜘of肾ib涂us的过数程自投动化楚解决冰方案岩,将壶自动懂化系顽统和们过程专控制吓系统千与现尤场设兄备连蓄接起县来,渐代替舒了4~20秆mA模拟灰信号去传输渐技术3Pr咱of检ib谁us()★Pr冒of义ib绍us-F像MS(Fi呀el么db杆usMe冷ss问ag哑e拘Sp殃ec怀if兄ic酱at竿io宜n):用于糖车间揭级智堵能主验站间辉通用摇的通玩信,臂它提搬供了疏大量钢的通叔信服痰务,咐用以动完成面以中栽等传仰输速毫度进姑行的棍循环伐和非绢循环珠的通惯信任奋务3Pr作of膛ib嗽us()◆Pr驴of器ib尼us协议善规范订:符词合OS今I参考侮模型3Pr桃of肃ib宜us()★Pr榴of肢ib寨us-F叉MS:定义东了第妇一、控二、甩七层询,应催用层睡包括挥现场起总线惠信息阀规范息(Fi态el搏db凉usMe腊ss抚ag永e极Sp名ec庄if考ic梁at间io膝n,FM行S)和低矛层接填口(Lo瞧we叮r播La顾ye叔r真In锦te尾rf灾ac侮e,LL曲I)—盲FM搞S:向用果户提副供了英可选滩用的射通信程服务—孝LL踩I:协调径通信扮关系瞧,提顽供第逢二层吹访问呼接口★Pr厨of完ib待us-D钱P:定义叛了第苦一、宝二层剧和用忽户接答口,向用户龟接口奴规定划了设仁备可由调用遇的应孤用功遥能,掏并详欧细说丙明设共备行企为★Pr陈of骄ib厦us-P翻A:PA的数傍据传士输采武用扩恳展的Pr时of陵ib申us-D笔P协议艰,根毕据IE既C1房诚15速8-奇2标准沫,支拜持本锻征安析全性爬和总认线供笔电3Pr莲of过ib弄us()★Pr俯of亡ib治us的物朱理层联:提叶供三背种类飞型的币传输雪技术—DP和FM插S的RS呜48怜5传输间:采吓用屏宏蔽双西绞铜订线,穿传输傻速率毁为9.罚6K早b团it揉/s纽奉~1抄2M锁b芽it湾/s,每分摆段32个站田(不窄带中未继)镰,可促多到12锹7个站佳(带痛中继售)—PA的IE灾C1豆15删8-薯2传输堤:支练持本择征安佳全和汽总线础供电遗,传灾送数颈据以31至.2合5K惑b苹it决/s调制短供电想电压绪,采读用藕浇合器狼将IE济C1爷15宇8-红2与RS描-4兽85连接—光纤FO:在电薄磁干泡扰很朝大的都环境藏下应堵用,作采用食专用场总线宁插头削转换RS捉-4印85信号辫和光粮纤导鱼体信贯号3Pr碎of悲ib活us()★Pr灵of湾ib贩us的数刑据链址路层-DP、FM铅S、PA的数枯据链唉路层蜡相同-采关用主详从结头构,铃主站症之间贝采用垮令牌绩传送绕方式董,主凤站与生从站催之间踏采用讽主从楼传送粘方式几种群典型邮的现不场总纵线–鞭4FFFF总线施(Fi从el妄db臭usFo贸un康da后ti乱on)◆FF(现场勒总线绩基金去会)是国际凡公认棋的唯宪一不厦附属菜于某潮企业展的公估正非毫商业痛化的医国际趟标准耽化组钳织,欢其宗清旨是命制定让统一魄的现傍场总头线国隶际标你准,膀无专前利许蜂可要方求,钻可供尼任何江人使倾用◆FF总线匹由低躺速FF杂_H订1和高偏速FF禾_H享SE组成稻,其寄协议哄规范墙建立腰在OS躲I参考拥模型握之上4FF闭()★FF诵_H葵1:以OS壳I参考叛模型烧为基曲础的覆四层虽结构辜模型快,采江用令浸牌总垃线介蒜质访握问技纺术,胀用于揪工业罩生产箩现场乞设备珍连接★FF岔_H增SE:采用艘基于Et盼he饲rn梦et沸(I俊EE蛛E决80白2.仅3)厅+T眼CP解/I下P的六船层结惰构,嫁主要喇用于勇制造失业(酿离散夫控制羊)自心动化增以及梅逻辑厨控制碌、批凉处理坡和高韵级控讨制等兄场合4FF栏()◆FF总线割的优佛点:—设备派互操坚作性—改善填的过早程数伪据—对进狗程更漂多的害了解—提高呆工厂勉设备桑安全功性能题,满扒足日两益严罚格的火控制绩设备腿安全障要求—提供助预测海性维谦护能激力—大大遇减少嗓了网鞋络安势装费知用几种弓典型扎的现青场总懂线—5Lo腹nW肉or贿ksLo摆nW谊or秆ks现场亏总线蜂(Lo剩ca输l抬Op熔er帝at债in阿g碗Ne柄tw寄or忌ks)◆Lo观nW湾or装ks是19暑91年美窃国Ec拜he迁lo仅n公司泳推出稍的通甲用总射线,络它提派供了翼完整杨的端年到端缺的控乳制系杨统解博决方产案,讯可同喂时应汪用在市装置届级、手设备逃级、妥工厂毒级等绞任何凑一层命总线伟中,尘并提搁供实俩现开幻玉放性铃互操驱作控急制系床统所闲需的霉所有磁组件召,使惊控制悄网络估可以惠方便贯地与礼现有愿的数删据网映络实讲现无竹缝集帖成5Lo煤nW愧or帝ks()◆Lo盐nT层al炼k通信氧协议超是Lo配nW肢or呀ks技术送的核肤心,柜它提供徒了OS政I参考忆模型秤的全血部7层服孔务,蒙并固忘化于Ne恢ur汪on芯片5Lo制nW筋or予ks()★物理或层—支持唤多种斜传输妈介质撒,不猾同的浓介质乖通过阅路由店器实限现互鸡联,—支持质总线页型、歼环型误、树组型等冶拓扑暴结构5Lo骂nW枣or笋ks()★数据逮链路已层—采用令改进萝的改进浇的带垮预测乌的CS扎MA卧/C堡D算法边,减检少冲浴突的裳出现疤,提咳高传依输效边率—支持幸优先昆级★网络慨层—网络钥地址柄采用刷域(25煤5个子冈网)馅、子胡网(12必7个节朝点)疗、节婶点三朋层结虎构支大持大怜网—每个籍神经宗元芯照片有紫唯一杯的48位ID地址5Lo秃nW张or秆ks()★传送抛层、挠会话斥层—四类泰报文亭服务难:确驼认、芳请求/响应刮、重负复/非确险认重亏复、稿非确债认—支持寇网络絮认证★表示巧层—采用宾网络读变量竖作表多示层能数据展,简剖化分计布式版应用工的编达程★应用型层—用Ne枕ur赶on问C语言粗在神碧经元岩芯片遵中编跪程5Lo补nW池or易ks()◆Lo判nW蚀or步ks的神经慕元芯店片★芯片乎内有3个8位CP圆U,使用CM师OS偶C让LS皇I技术蚀高度龟集成早,集嗽采集针、控薪制于电一体芒:—第1个CP到U为介死质访扭问控历制MA撕C处理缺器,余处理Lo秧nT律al效k协议妙的第娱一层短和第平二层—第2个CP冷U为网膜络处改理器压,处隶理Lo通nT粘al排k协议党的第助三层乔到第已六层—第3个CP锦U为应兆用处言理器桃,实生现Lo很nT咏al仰k协议推的第车七层旗,执样行用轨户编胖写的帮代码嫁及用逼户代声码所招调用禽的操郊作系舒统服气务★Lo曾nW阅or予ks网络雪上的定装置膏都必赖须有1个神蜂经元莲芯片★Lo鞭nT半al路k的6层已轧经在肝购买碰的神挠经元慰芯片渣中完灶成,运用户崭只需揭编写现应用皆程序5Lo许nW狠or辫ks()◆Lo设nW谊or方ks的操作蛋系统LN秀S★采用随多客对户/多服籍务器遥结构永,提咸供了卧功能纺强大专的网雷络管急理平务台,妨完成敞一系亮列网趣络管钉理功未能★通过葬内含有的TC辈P/秒IP功能厉,可元完成In翻fr优an足et与In栏te机rn鸟et、In青tr渠an贫et的无需缝集固成★LN殃S的分折层结闷构(旨装置帝级采畏用Lo颜nW兴or笛ks、系统旱级采斥用TC洗P/娇IP)允许镇数据份网络许与控男制网蓝络相龟互利驶用彼肚此信扯息5Lo嚷nW鼻or赠ks()◆Lo公nW轻or亿ks控制锐系统炒的特挣点★系统喊具有枝无中着心控威制的率真正搭分布脂式控傻制节抛点模验式,盏使控闪制节旷点尽戚量靠材近被锐控设皱备★开放描式系犁统结把构,爬具有鸽良好基的互类操作新性★系统浆组态眠灵活芝,重固新构我造或膝修改辆配置怕很任束意,处增加懒或减级少控中制节聪点不培必改老变网某络的沟物理捏结构★控制扎节点副间可吴通过号多种辽通信吃媒体戚连接侧,组际网简家单,追成本绘大大银降低★系统灭整体蹈可靠等性高积,控青制节牲点故秤障只匪影响班与其炸相连租的设面备,贫不会雪造成相系统植或子遵系统珠瘫痪★网络乒通信傍协议绵已固恼化在液控制驰节点者内部美,节吴点编转程简闹单,啄应用倾开发姜周期束大大焦缩短★系统子总体即成本肌降低代,升铁级改酒造费吵用低几种协典型脆的现漏场总蔬线—6CA首NCA姓N总线祥(Co阳nt杰ro多ll敌er早A伪re驶a堤Ne汤tw视or泳k)◆CA皱N是德国Bo该sc喷h公司愤从20世纪邮初为奴解决恋现代稻汽车机中众隔多的泛控制风与测驳试仪逼器之熄间的朵数据摆交换连而开门发的农一种不串行固数据助通信偷协议冈,19琴93年11月国姨际标当准化销组织IS炮O正式律颁布棉了关摘于CA富N总线孔的IS艰O1拆18薯98标准哀,目渣前CA季N得到约了Mo身to猫ro附la、In困te纷l、Ph某il冬ip碰s、Si杠em免en滤s、NE援C等公冷司的称支持限,已脸广泛爷应用煮在离需散控驰制领患域6CA鞠N间(健)◆CA罚N总线表的主恨要特粱点★通信通介质锐可以酬是双接绞线猾、同贤轴电蛛缆和敬光纤嗓,通蜻信距胃离最绣远可尾达10后km(5k地b/兵s),最高窝速率孕可达1M弦b/舒s(40责m)★用数鹅据块撑编码洪方式脚代替先传统急的站袖地址弦编码元方式嚷,用尾一个11位或29位二祝进制铅数组柿成的挑标识示码来乌定义21互1或11症29个不词同的连数据队块,烂让各治节点狱通过亚滤波蛇的方转法分傻别接膝收指捏定标高识码叼的数诵据★网络舟上任须意一怕个节脚点均丑可以呜主动脚向其扬它节熔点发缺送数妹据,坐是一主种多卷主总蝇线,贸可以罢方便断地构奥成多烘机备女份系膛统★网络伴上的聪节点闯可以慢定义幼成不漏同的寸优先葵级,蜓利用摄接口镰电路犯中线颠与功兼能,添巧妙问地实拒现无惧破坏派性的饿基于侦优先播权的久仲裁★数据蛙帧中科的数汁据字慈段长觉度最削多为8B,在每偏帧中粱都有CR葡C校验弯及其轰它检然错措蚂施★网络调上的股节点盗在错盈误严蒸重的谦情况早下,乒具有逮自动截关闭来总线混的功肚能6CA除N烫(妖)◆CA堤N总线握的网腊络结再构★CA趁N总线也是深建立锋在IS柿O参考模型贯基础解上的忧,不拔过只牌采用灰了其晴中最怀关键先的两雹层,贪即物滥理层受和数园据链夜路层6CA顷N锡(巡寿)★物理伙层的偏主要处内容咸是规机定通剩信介举质的东机械爷、电是气、加功能寸和规困程特极性★数据萍链路锦层的宏主要兴功能伏是将好要发拉送的负数据柿进行施包装罢,即祖加上检差错筹校验波位、属数据避链路吐协议武的控省制信悲息、炒头尾歼标记怪等附绍加信秃息组慎成数绣据帧加,从蹈物理裳信道勉上发强送出欧去,翅在接刘收道默数据道帧后撕,再偿把附恒加信右息去酸掉,叙得到插通信桶数据—媒体短访问嘉控制更子层MA炮C:传输毅规则—逻辑基控制匙子层LL倍C:报文庄的滤症波和写报文诸的处勉理★CA联N总线功的物购理层猫和数季据链社路层录的功雅能在CA杀N控制劲器中还完成6CA都N少(逗)◆CA铸N总线谨协议★CA锹N通信雄协议烘规定卵有4种不届同的秃帧格将式,
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