-现场总线控制课件

现场总线控制现场总线控制系统系统工工业控控制制网网络现场总线是是自自动化化及及电气气工工程程领域域当当前前和和今今后后的的发展展热点。点。对于于电气工程气工程领域：域：n在在现代代电机机驱动与控制装置（如与控制装置（如变频器）中器）中n在数字化在数字化变电站配站配电系系统/继电保保护装置中装置中n在智能在智能电器中器中n在楼宇自在楼宇自动化装置中化装置中对于国防于国防领域：域：n在航空航天在航空航天设备、舰船、装甲船、装甲车辆中均使用了中均使用了现场总线系系统。背景背景1.现场总线的概念的概念2.现场总线控制系控制系统的的组成与体系成与体系结构构3.现场总线的技的技术特点及特点及优点点 4.现场总线应用用领域域5.典型典型现场总线简介介1 现场总线的概念 什么是什么是现场总线 国国 际 电 工工 委委 员 会会 制制 定定 的的 国国 际 标 准准 IEC61158对 现 场 总 线（fieldbus）的定的定义是：是：安安装装在在制制造造或或过程程区区域域的的现场装装置置与与控控制制室室内内的的自自动控控制制装装置置之之间的的数字式、串行、多点通信数字式、串行、多点通信的的数据数据总线称称为现场总线。现场总线的定义现场总线的定义现场总线是在过程自动化和制造自动化中，实现现场总线是在过程自动化和制造自动化中，实现智能化现场智能化现场设备与设备与高层设备高层设备之间互连的，之间互连的，全数字、串行、双向传输的、多分全数字、串行、双向传输的、多分支结构支结构的通信系统。的通信系统。第第2版版（Ed2.0）IEC61158-2用用于于工工业控控制制系系统中中的的现场总线标准准第第2部部分分：物物理理层规范范（Physical Layer Specification）与与服服务定定义（Server definition）又）又进一步指出：一步指出：现场总线是是一一种种用用于于底底层工工业控控制制和和测量量设备，如如变送送器器（transducers）、执行行器器（actuators）和和本本地地控控制制器器（local controllers）之）之间的数字式、串行、多点通信的数据的数字式、串行、多点通信的数据总线。现场总线在技在技术上的上的产生生 现场总线是是当当今今3C技技术，即即通通信信（Communication）、计算算机机（Computer）、控制（）、控制（Control）技）技术发展的展的结合点。合点。现场总线是是过程程控控制制技技术、自自动化化仪表表技技术、计算算机机网网络技技术三三大技大技术发展的交展的交汇点。点。现场总线是信息技是信息技术、网、网络技技术的的发展在控制展在控制领域的体域的体现。现场总线是信息技是信息技术、网、网络技技术发展到展到现场的的结果。果。现场总线的分的分类：n1)执行器行器传感器感器现场总线(Actuator Sensor Bus)n用于用于现场设备的底的底层现场总线。n适用于适用于简单的开关装置和的开关装置和输入入输出位的通信，数据出位的通信，数据宽度度仅限于限于“位位”。n结构构简单，成本低，数据信息短，需快速和有，成本低，数据信息短，需快速和有预知的响知的响应时间。n具有具有简化化现场接接线、不支持本安回路、不支持、不支持本安回路、不支持总线供供电、传输距离在距离在500m以下以下等特点。等特点。n典型的典型的执行器行器传感器感器现场总线有有Seriplex总线、AS-i总线。连接接到到执行器行器传感器感器现场总线的的设备主要是接近开关、液位开关、主要是接近开关、液位开关、开关式控制开关式控制阀、电磁磁阀、电动机和其他两位式操作的机和其他两位式操作的设备。n2)设备现场总线(Device Bus)n中中间层的的现场总线。n适用于以适用于以字字节为单位的位的设备和装置的通信，例如，用于分析器、和装置的通信，例如，用于分析器、编码器、流程参数器、流程参数传感器、感器、电机启机启动器、接触器、器、接触器、电磁磁阀等的等的信息信息传输。n其特点是成本适中，数据信息包括离散量和模其特点是成本适中，数据信息包括离散量和模拟量，要求有快量，要求有快速通信和速通信和预知的响知的响应时间，它，它支持支持总线供供电，不支持本安回路，不支持本安回路，可采用可采用双双绞线作作为通信媒体。通信媒体。n典型的典型的设备现场总线有有Interbus-S总线、DeviceNet总线、Profibus DP总线、ControlNet总线、SDS总线和和CAN总线等。等。n3)全服全服务现场总线(Fieldbus)n数据流数据流现场总线，是最高，是最高层的的现场总线。n以以报文通信文通信为主，包括一些复主，包括一些复杂的的对过程控制装置的操作程控制装置的操作和控制等功能。和控制等功能。n其特点是开放性、互操作性及分散控制等。其特点是开放性、互操作性及分散控制等。n通信数据信息通信数据信息长，最大，最大传输距离根据采用通信媒体的不同距离根据采用通信媒体的不同而而变化。化。传输时间较长，传输数据数据类型型较多。支持本安回路。多。支持本安回路。n有基金会有基金会现场总线(FF)、Profibus-PA总线、World-FIP现场总线、HART总线和和LON总线等。其中，等。其中，HART总线是是过渡渡性的性的现场总线。2.现场总线控制系控制系统的的组成与体系成与体系结构构 现场总线控制系控制系统的的组成成现场总线控制系控制系统的体系的体系结构构 现场总线系统的组成图图1 1 现场总线系统的组成现场总线系统的组成 硬件：硬件：n总线电缆，又称，又称为通信通信线、通信介、通信介质（媒体（媒体/媒介媒介/介体）。介体）。n连接接在在通通信信线上上的的设备称称为总线设备，亦亦称称为总线装装置置、节点（主点（主节点、从点、从节点）、站点（主站、从站）。点）、站点（主站、从站）。现场总线系统的组成 软件包括：件包括：n系系统平平台台软件件：为系系统构构建建、运运行行以以及及为系系统应用用软件件编程程而而提提供供环境境、条条件件或或工工具具的的基基础软件件。包包括括组态工工具具软件件、组态通信通信软件、件、监控控组态软件和件和设备编程程软件件。n系系统应用用软件件：为实现系系统以以及及设备的的各各种种功功能能而而编写写的的软件件，包包括括系系统用用户程程序序软件件、设备接接口口通通信信软件件和和设备功功能能软件。件。n应用用软件：件：u系系统用用户程程序序软件件根根据据系系统的的工工艺流流程程或或功功能能及及其其他他要要求求而而编写写的的系系统级的的用用户应用用程程序序。该程程序序一一般般运运行行于于作作为主站的控制器中或主站的控制器中或计算机中。算机中。u设备接接口口通通信信软件件根根据据现场总线协议/规范范而而编写写的的用用于于总线设备之之间通通过总线电缆进行通信的行通信的软件。件。u设备功功能能软件件使使总线设备实现自自身身功功能能（不不包包括括现场总线通信部分）的通信部分）的软件。件。现场总线控制系统的体系结构离离散散量量/模模拟拟量量输输入入/输出设备输出设备指指 示示 灯灯：状态指示状态指示光电传感器：光电传感器：检测开关检测开关操作员接口操作员接口：输入操作命令输入操作命令 阀和交流驱动器：阀和交流驱动器：执行器，输出设备执行器，输出设备 变送器变送器（传感器）（传感器）：输入设备：输入设备控制器：控制器：主站、从站主站、从站 人机界面人机界面：输入输入/输出设备输出设备参数、命令、显示参数、命令、显示 变送器传感器（输入设变送器传感器（输入设备）；备）；执行器（输出设备）；执行器（输出设备）；控制器；控制器；监控监视计算机；监控监视计算机；网桥网关网桥网关/中继器中继器/集线器集线器/交换机交换机/路由器（网络互联设备）；路由器（网络互联设备）；其他现场总线设备（其他现场总线设备（HMI）。）。在现场总线控制系统中，总线设备主要分为在现场总线控制系统中，总线设备主要分为在现场总线控制系统中，总线设备主要分为在现场总线控制系统中，总线设备主要分为6 6 6 6类：类：类：类：二、与二、与传统的系的系统相比，相比，现场总线系系统有以下特点：有以下特点：（1）现场通信网通信网络特点特点1 现场总线将将通通信信线（总线电缆）延延伸伸到到工工业现场（制制造造或或过程程区区域），或域），或总线电缆就是直接安装在工就是直接安装在工业现场的；的；现场总线完全适完全适应于工于工业现场环境境，因，因为它就是它就是为此而此而设计的。的。（2）数字通信网）数字通信网络 特点特点2 现场底底层的的变送送器器传感感器器、执行行器器、控控制制器器之之间的的信信号号传输均均用用数字信号数字信号；中中上上层的的控控制制器器、监控控监视计算算机机等等设备之之间的的数数据据传送送均均用用数字信号数字信号；各各层设备之之间的信息交的信息交换均用均用数字信号数字信号。传统的的DCS的的通通信信网网络介介于于操操作作站站与与控控制制站站之之间，而而现场仪表表与与控制站中的控制站中的输入入输出出单元之元之间采用的是一采用的是一对一的模一的模拟信号信号传输。（3）开放互）开放互连网网络特点特点3 现场总线标准、准、协议规范是范是公开公开的，所有制造商都必的，所有制造商都必须遵守；遵守；现场总线网网络是是开开放放的的，既既可可实现同同层网网络互互连，也也可可实现不不同同层网网络互互连，而不管其制造商是哪一家；，而不管其制造商是哪一家；用用户可可共享网共享网络资源源。（4）现场设备互互连网网络特点特点4 用用一一根根通通信信线直直接接互互连N个个现场设备，从从而而构构成成了了现场设备的的互互连网网络。（5）结构与功能高度分散的系构与功能高度分散的系统特点特点5 现场总线的系的系统结构构具有具有高度分散性高度分散性；现场总线的的系系统功功能能实现了了高高度度分分散散，现场设备由由分分散散的的功功能能模模块构成。构成。现场总线废弃弃了了DCS的的控控制制站站及及其其输入入输出出单元元，从从根根本本上上改改变了了DCS集集中中与与分分散散相相结合合的的集集散散控控制制系系统体体系系，通通过将将控控制制功功能高度分散到能高度分散到现场设备这一途径，一途径，实现了了彻底分散控制。底分散控制。（6）互操作性与互）互操作性与互换性网性网络特点特点6 互互操操作作性性：不不同同厂厂商商的的现场设备可可以以互互连，互互相相之之间可可以以进行行信息交信息交换并可并可统一一组态；互互换性：不同厂商的性能性：不同厂商的性能类似的似的现场设备可以可以互相替互相替换。现场总线中中现场设备所所具具有有的的互互操操作作性性与与互互换性性是是DCS无无法法具具备的。的。三、三、现场总线的的优点点 现场总线所所具具有有的的现场适适应性性、数数字字化化、开开放放性性、分分散散性性、设备互互联性、互操作性与互性、互操作性与互换性性等特点决定和派生了其一系列等特点决定和派生了其一系列优点：点：（1）导线和和连接附件大量减少接附件大量减少优点点1 一一根根总线电缆直直接接互互接接N台台现场设备，电缆用用量量大大大大减减少少（原原来来DCS的的几几百百根根甚甚至至几几千千根根信信号号与与控控制制电缆减减少少到到现场总线的的一一根根总线电缆）；）；端子、槽盒、端子、槽盒、桥架、配架、配线板等板等连接附件用量大大减少接附件用量大大减少。减少连线和安装减少连线和安装传统的传统的 4-20 mA 连线连线每台设备需要一个安全栅每台设备需要一个安全栅和一对连线和一对连线现场总线连线现场总线连线多台设备共用一个安全栅多台设备共用一个安全栅和一根总线和一根总线控制器控制器控制系统网络控制系统网络现场总线现场总线4-20 mA输入输入/输出输出子系统子系统I.S.I.S.I.S.I.S.控制器控制器控制系统网络控制系统网络 （2）仪表和表和输入入输出出转换器（卡件）大量减少器（卡件）大量减少优点点2 采采用用人人机机界界面面、本本身身具具有有显示示功功能能的的现场设备或或监视计算算机机代代替替显示示仪表，使表，使仪表的数量大大减少表的数量大大减少；输入入输出出转换器（卡件）的数量大大减少器（卡件）的数量大大减少。在在DCS中中所所用用的的（420）mA线路路只只能能获得得一一个个测量量参参数数，且且与与控控制制站站中中的的输入入输出出单元元一一对一一地地直直接接相相连，因因此此输入入输出出单元元数量多。数量多。在在现场总线系系统中中，一一台台现场设备可可以以测量量多多个个参参数数，并并将将它它们以以所所需需的的数数字字信信号号形形式式通通过总线电缆进行行传送送，因因此此对单独独的的输入入输出出转换器（卡件）的需要少。器（卡件）的需要少。增加信息的交互量增加信息的交互量传统传统 4-20 mA单变量单变量单向单向现场总线现场总线多变量多变量双向双向控制器控制器控制系统网络控制系统网络现场总线现场总线输入输入/输出输出子系统子系统控制器控制器控制系统网络控制系统网络 （3）设计、安装和、安装和调试费用大大降低用大大降低优点点3 原来原来DCS繁繁琐的的原理原理图设计在在现场总线中中变得得简单易行易行；安装安装和和校校对的工作的工作量大大减少量大大减少；可可根根据据需需要要将将系系统分分为几几个个部部分分分分别调试，使使调试工工作作变得得灵灵活活方便方便；强大的大的故障故障诊断功能断功能使得使得调试工作工作变得得轻松愉快。松愉快。(4)维护开开销大幅度下降大幅度下降优点点4 系系统的高可靠性使系的高可靠性使系统出出现故障的机率大大减小故障的机率大大减小；强大大的的故故障障诊断断功功能能使使故故障障的的早早期期发现、定定位位和和排排除除变得得快快速速而有效，系而有效，系统正常运行正常运行时间更更长，维护停工停工时间大大减少大大减少。(5)系系统可靠性提高可靠性提高优点点5 系系统结构与功能的构与功能的高度分散性高度分散性决定了系决定了系统的的高可靠性高可靠性；现场总线协议规范范对通通信信可可靠靠性性方方面面（通通信信介介质、报文文检验、报文文纠错、重重复复地地址址检测等等）的的严格格规定定保保证了了通通信信的的高高可靠性可靠性。(6)系系统测量与控制精度提高量与控制精度提高优点点6 在在现场总线中中，各各种种开开关关量量、模模拟量量就就近近转变为数数字字信信号号，所所有有总线设备间均均采采用用数数字字信信号号进行行通通信信，避避免免了了信信号号的的衰衰减减和和变形形，减减少少了了传送送误差差。换言言之之，现场总线采采用用数数字字信信号号通通信信这一一数数字字化化特点，从根本上提高了系特点，从根本上提高了系统的的测量与控制精度。量与控制精度。(7)系系统具有具有优异的异的远程程监控功能控功能优点点7 可以在控制室可以在控制室远程程监视现场设备和系和系统的各种运行状的各种运行状态；可以在控制室可以在控制室对现场设备及系及系统进行行远程控制程控制。扩大了操作视野扩大了操作视野传统传统 4-20 mA只能看到只能看到 I/O 子系统子系统现场总线现场总线视野可以扩展到现场仪表视野可以扩展到现场仪表控制器控制器控制系统网络控制系统网络现场总线现场总线远程输入远程输入/输出输出子系统子系统控制器控制器控制系统网络控制系统网络 (8)系系统具有具有强大的（大的（远程）故障程）故障诊断功能断功能 优点点8 可可以以诊断断和和显示示各各种种故故障障，如如总线设备和和连接接器器的的断断路路、短短路路故故障以及通信故障和障以及通信故障和电源故障等；源故障等；可可以以将将各各种种状状态及及故故障障信信息息传送送到到控控制制室室中中的的监视监控控计算算机机，大大大大减减少少了了使使用用和和维护人人员不不必必要要的的现场巡巡视。当当现场总线是是安安装装在在恶劣劣环境中境中时，这尤其具有重要意尤其具有重要意义。(9)设备配置、网配置、网络组态和系和系统集成方便自由集成方便自由优点点9 用用户可可以以通通过同同层网网络或或上上层网网络对现场设备进行行参参数数设置置，而而不必到不必到现场对每一个每一个设备逐个逐个进行配置行配置；利利用用网网络组态工工具具软件件可可以以迅迅速速而而方方便便地地组建建现场总线网网络，配置网配置网络参数；参数；由由于于现场总线的的开开放放性性、互互操操作作性性与与互互换性性，用用户可可以以自自由由地地集成不同厂商、不同品牌的集成不同厂商、不同品牌的产品和网品和网络，从而构成所需的系，从而构成所需的系统。(10)现场设备更更换和系和系统扩展更展更为方便方便优点点10 现场设备具具有有互互操操作作性性和和互互换性性，损坏坏的的设备可可用用功功能能类似似的任何厂家的的任何厂家的设备替替换，实现“即插即用即插即用”；当当需需要要增增加加现场设备时，无无需需增增设新新的的电缆，可可就就近近连接接在在原有的原有的电缆上；上；系系统扩展所需的展所需的组态时间大大减少大大减少。(11)为企企业信息系信息系统的构建的构建创造了重要条件造了重要条件优点点11 企企业信息系信息系统由由现场控制控制层、过程程监控控层和和企企业经营管理管理层构成；构成；现场总线或或者者构构成成了了企企业信信息息系系统的的现场控控制制层，或或者者构构成成了了企企业信息系信息系统的的基本框架基本框架；现场总线为总线设备及及系系统的的各各种种运运行行状状态和和故故障障信信息息、各各种种控控制制信信息息进入入（企企业）公公用用数数据据网网络创造造了了条条件件，使使管管理理者者能能得得到到更更多多的的决决策策依依据据，为管管理理者者做做出出各各种种正正确确决决策策提提供供了了有有力力的的支支持持，从从而而可可使企使企业获得得较高的整体高的整体综合效益。合效益。与与传统的的DCS方案相比，美国阿拉斯加方案相比，美国阿拉斯加West Sak ARCO油田油田（自然（自然环境十分境十分恶劣）采用某劣）采用某现场总线所所带来的来的节省情况如下：省情况如下：n减少接减少接线端子端子84；n减少减少I/O卡件数量卡件数量93；n减少控制减少控制仪表面板空表面板空间70；n减少室内接减少室内接线98；n由于由于远程程诊断而减少断而减少维护工作量（工作量（5080）；）；n扩展油田所需展油田所需组态时间减少减少90；n节省省电缆费用用69%。4 现场总线应用领域 现场总线可可广广泛泛应用用于于过程程工工业/工工厂厂自自动化化、电力力系系统自自动化、交通、家庭自化、交通、家庭自动化等各化等各领域，如域，如 汽汽车工工业 继电保保护与与电力力监控控 半半导体芯片和半体芯片和半导体体产品制造品制造 水水处理理 食品食品饮料制造料制造 机器人机器人 物流物流业/搬运搬运业 智能楼宇智能楼宇 制制药业 暖通空暖通空调 包装包装业 轨道交通道交通/城市交通城市交通 石石油油与与化化工工 能能源源与与环境境监控控及及管管理理 钢铁/冶金冶金 （煤（煤矿）安全）安全 造造纸业 家庭用品家庭用品 汽汽车总装生装生产线现场总线控制系控制系统 大豆分离蛋白大豆分离蛋白现场总线控制系控制系统 基于基于现场总线的配的配电网自网自动化系化系统5.典型典型现场总线简介介 有有较强实力力和和影影响响的的有有:Foundation Fieldbus(FF)、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。等。（1）基金会）基金会现场总线 基基 金金 会会 现 场 总 线,即即 Foundation Fieldbus,简 称称 FF。它它 以以ISO/OSI开开放放系系统互互连模模型型为基基础，取取其其物物理理层、数数据据链路路层、应用用层为通信模型的相通信模型的相应层次，并在次，并在应用用层上增加了用上增加了用户层。物物理理传输介介质可可支支持持双双绞线、光光缆和和无无线发射射，协议符符合合IEC1158-2标准。其物理媒介的准。其物理媒介的传输信号采用曼信号采用曼彻斯特斯特编码。nFF总线提供了提供了H1和和H2两种物理两种物理层标准。准。nH1是用于是用于过程控制的低速程控制的低速总线，传输速率速率为31.25Kbps，传输距距离离为200m、450m、1200m、1900m四种（加中四种（加中继器可以延器可以延长），），可用可用总线供供电，支持，支持本本质安全安全设备和非本和非本质安全安全总线设备。nH2为高速高速总线，其，其传输速率速率为1Mbps（此（此时传输距离距离为750m）或或2.5Mbps（此（此时传输距离距离为500m）。）。nH1和和H2每段每段节点数点数可达可达32个，使用中个，使用中继器后可达器后可达240个，个，Hl和和H2可通可通过网网桥互互连。nFF的突出特点在于的突出特点在于设备的互操作性、改善的的互操作性、改善的过程数据、更早的程数据、更早的预测维护及可靠的安全性。及可靠的安全性。（2）LonWorks LonWorks是是又又一一具具有有强劲实力力的的现场总线技技术，它它是是由由美美国国Echelon公公司司推推出出并并由由它它们与与摩摩托托罗拉拉、东芝芝公公司司共共同同倡倡导，于于1990年正式公布而形成的。年正式公布而形成的。n采采用用了了ISO/OSI模模型型的的全全部部七七层通通讯协议，采采用用了了面面向向对象象的的设计方方法法，通通过网网络变量量把把网网络通通信信设计简化化为参参数数设置。置。n其其通通讯速速率率从从300bps至至15Mbps不不等等，直直接接通通信信距距离离可可达达到到2700(78kbps，双，双绞线)。n支支持持双双绞线、同同轴电缆、光光纤、射射频、红外外线、电源源线等等多多种种通通信信介介质，并并开开发相相应的的本本安安防防爆爆产品品，被被誉誉为通通用用控制网控制网络。n LonWorks技技术所所采采用用的的LonTalk协议被被封封装装在在称称之之为Neuron的的芯芯片中并得以片中并得以实现核心。核心。n集成芯片中有集成芯片中有3个个8位位CPU；n一一个个用用于于完完成成开开放放互互连模模型型中中第第12层的的功功能能，称称为媒媒体体访问控制控制处理器理器，实现介介质访问的控制与的控制与处理；理；n第第二二个个用用于于完完成成第第36层的的功功能能，称称为网网络处理理器器，进行行网网络变量量处理理的的寻址址、处理理、诊断断、路路径径选择、软件件计时、网网络管管理，并理，并负责网网络通信控制、收通信控制、收发数据包等；数据包等；n第第三三个个是是应用用处理理器器，执行行操操作作系系统服服务与与用用户代代码，芯芯片片中中还具具有有存存储信信息息缓冲冲区区，以以实现CPU之之间的的信信息息传递，并并作作为网网络缓冲冲区区和和应用用缓冲冲区区。如如Motorola公公司司生生产的的神神经元元集集成成芯片芯片MC143120E2就包含了就包含了2RAM和和2EEPROM。nLonworks分分布布式式控控制制技技术显示示出出很很高高的的系系统可可靠靠性性和和系系统响响应，并且降低了系并且降低了系统的成本和运行的成本和运行费用。用。nLonWorks被被广广泛泛应用用在在楼楼宇宇自自动化化、家家庭庭自自动化化、保保安安系系统、办公公设备、运、运输设备、工、工业过程控制等行程控制等行业。n为了了支支持持LonWorks与与其其它它协议和和网网络之之间的的互互连与与互互操操作作，该公公司司正正在在开开发各各种种网网关关，以以便便将将LonWorks与与以以太太网网、FF、Modebus、DeviceNet、Profibus、Serplex等等互互连为系系统。另另外外，在在开开发智智能能通通信信接接口口、智智能能传感感器器方方面面,LonWorks神神经元元芯芯片片也具有独特的也具有独特的优势。（3）Profibus PROFIBUS于于1996年年批批准准为欧欧洲洲标准准，即即DIN 50170 V.2。PROFIBUS产品品在在世世界界市市场上上已已被被普普遍遍接接受受，市市场份份额占占全全球球首首位位。目目前前支支持持PROFIBUS标准准的的产品品超超过1500多多种种，分分别来来自自国国际上上250多个生多个生产厂家。厂家。nPROFIBUS由由 PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和和 PROFIBUS-FMS三个三个标准准组成。成。nPA型型则是是用用于于过程程自自动化化的的总线类型型，它它遵遵从从IEC1158-2标准准。其其基基本本特特性同性同FF的的H1总线，可以提供，可以提供总线供供电和本和本质安全。安全。nDP型用于型用于分散外分散外设间的高速的高速传输，适合于加工自，适合于加工自动化化领域的域的应用。用。nFMS为现场信信息息规范范，适适用用于于一一般般自自动化化的的中中速速数数据据传输，主主要要用用于于适适用用于于纺织、楼宇自、楼宇自动化、可化、可编程控制器、低程控制器、低压开关等一般自开关等一般自动化。化。n后两个系列采用后两个系列采用RS485通信通信标准，准，传输速率从速率从9.6kbps到到12Mbps，传输距离距离从从1200M到到100m（与（与传输速率有关），在速率有关），在12Mbps时为100m，1.5Mbps时为400m。（4）CAN CAN是是控控制制网网络Control Area Network的的简称称，最最早早由由德德国国BOSCH公公司司推推出出，用用于于汽汽车内内部部测量量与与执行行部部件件之之间的的数数据据通通信信。其其总线规范范现已已被被ISO国国际标准准组织制制订为国国际标准准，得得到到了了Motorola、Intel、Philips、Siemence、NEC等等公公司司的的支支持持，已已广广泛泛应用在离散控制用在离散控制领域。域。nCAN协议也也是是建建立立在在国国际标准准组织的的开开放放系系统互互连模模型型基基础上上的的，但但其其模模型型结构构只只有有3层，即即只只取取OSI底底层的的物物理理层、数数据据链路路层和最上和最上层的的应用用层。n其其信信号号传输介介质为双双绞线，通通信信速速率率最最高高可可达达1Mbps/40，直直接接传输距离最距离最远可达可达10km/1kbps，可挂接，可挂接设备最多可达最多可达110个。个。nCAN的的信信号号传输采采用用短短帧结构构，每每一一帧的的有有效效字字节数数为8个个，因因而而传输时间短短，受受干干扰的的概概率率低低。当当节点点严重重错误时，具具有有自自动关关闭的的功功能能以以切切断断该节点点与与总线的的联系系，使使总线上上的的其其它它节点点及及其通信不受影响，具有其通信不受影响，具有较强的抗干的抗干扰能力。能力。n CAN支支持持多多主主工工作作方方式式，网网络上上任任何何节点点均均可可在在任任意意时刻刻主主动向向其其它它节点点发送送信信息息，支支持持点点对点点、一一点点对多多点点和和全全局局广广播播方方式式接接收收/发送送数数据据。它它采采用用总线仲仲裁裁技技术，当当出出现几几个个节点点同同时在在网网络上上传输信信息息时，优先先级高高的的节点点可可继续传输数数据据，而而优先先级低低的的节点点则主主动停止停止发送，从而避免了送，从而避免了总线冲突。冲突。（5）HART HART是是Highway Addressable Remote Transducer的的缩写写。最最早早由由Rosemount公公司司开开发并并得得到到80多多家家著著名名仪表表公公司司的的支支持持，于于1993年年成成立立了了HART通通信信基基金金会会。这种种被被称称为可可寻址址远程程传感感高高速速通通道道的的开开放放通通信信协议，其其特特点点是是现有有模模拟信信号号传输线上上实现数数字字通通信信，属属于于模模拟系系统向向数数字字系系统转变过程程中中工工业过程程控控制制的的过渡渡性性产品品，因因而而在在当当前前的的过渡渡时期期具具有有较强的的市市场竞争争能力，得到了能力，得到了较好的好的发展展。nHART通通信信模模型型由由3层组成成:物物理理层、数数据据链路路层和和应用用层。物物理理层采采用用FSK(Frequency Shift Keying)技技术在在420模模拟信信号号上上迭迭加加一一个个频率率信信号号，频率率信信号号采采用用Bell202国国际标准准；数数据据传输速速率率为1200bps，逻辑“0”的的信信号号频率率为2200Hz，逻辑“1”的信号的信号传输频率率为1200Hz。n信信息息格格式式。其其信信息息构构成成包包括括开开头码、显示示终端端与与现场设备地地址址、字字节数数、现场设备状状态与与通通信信状状态、数数据据、奇奇偶偶校校验等等。其其数数据据字字节结构构为1个起始位，个起始位，8个数据位，个数据位，1个奇偶校个奇偶校验位，位，1个个终止位。止位。n应用用层的的作作用用在在于于使使指指令令付付诸实现，即即把把通通信信状状态转换成成相相应的的信信息息。它它规定定了了一一系系列列命命令令，按按命命令令方方式式工工作作。它它有有3类命命令令，第第一一类称称为通通用用命命令令，这是是所所有有设备理理解解、执行行的的命命令令；第第二二类称称为一一般般行行为命命令令，它它所所提提供供的的功功能能可可以以在在许多多现场设备(尽尽管管不不是是全全部部)中中实现，这类命命令令包包括括最最常常用用的的现场设备的的功功能能库；第第三三类称称为特特殊殊设备命命令令，以以便便在在某某些些设备中中实现特特殊殊功功能能，这类命命令令既既可可以以在在基基金金会会中中开开放放使使用用，又又可可以以为开开发此此命命令令的的公公司所独有。司所独有。p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日