中国计量大学（中国计量学院）：《现场总线技术》课程教学资源（PPT课件）第三课 主要现场总线与现场总线控制系统

▲中画时量爵比 宅要场总线与现场总 线控制系统 现场总线技术

现场总线技术 主要现场总线与现场总 线控制系统

▲)中圈對量比 主要内容 现场总线的产生与发展过程 °主要现场总线及其系统 用户在现场总线选型时的考虑 现场总线技术

现场总线技术 主要内容 •现场总线的产生与发展过程 •主要现场总线及其系统 •用户在现场总线选型时的考虑

▲)中圈對量比 第一部分 现场总线的产生与发展现状 现场总线技术

现场总线技术 第一部分 现场总线的产生与发展现状

▲)中圈對量比 现场总线技术产生的背景 现场总线技术产生于二十世纪八十年代 是为了满足日益急迫的企业综合自动化需求 开放性 通用性 可靠性 智能仪表为现场总线的出现奠定了基础 现场总线技术

现场总线技术 现场总线技术产生的背景 •现场总线技术产生于二十世纪八十年代 •智能仪表为现场总线的出现奠定了基础 •是为了满足日益急迫的企业综合自动化需求 －开放性 －通用性 －可靠性

▲)中圈對量比 近年来成为控制领域的研究热点 现场总线技术开发之热是近年之举 °信息时代各项技术发展对测控系统提出的要求 计算机技术 网络与通信技术 自动控制技术 信息(mT)技术 网络化、信息化给自控技术的发展提供的机遇 各国投入巨额资金与人力在开发这一技术,形 成了企业、国家、国际标准 欧洲、北美、亚洲、中国 现场总线技术

现场总线技术 近年来成为控制领域的研究热点 •现场总线技术开发之热是近年之举 •网络化、信息化给自控技术的发展提供的机遇 •信息时代各项技术发展对测控系统提出的要求 －计算机技术 －网络与通信技术 －自动控制技术 －信息（IT）技术 •各国投入巨额资金与人力在开发这一技术，形 成了企业、国家、国际标准 －欧洲、北美、亚洲、中国

▲)中圈對量比 现场总线标准各种各样 由于刚开始没有一个统一的国际标准,各企业 和企业集团相继开发自己的总线产品,制定现 场总线标唯准,形成了百花齐放的现状 据不完全统计,目前市场上形形式式的现场总 线有200多种 °号称为开放标准的也有二、三十种 现场总线国际标准IEC6158包含了八种类型 据说可能还要增加到十二种类型 现场总线技术

现场总线技术 现场总线标准各种各样 •由于刚开始没有一个统一的国际标准，各企业 和企业集团相继开发自己的总线产品，制定现 场总线标准，形成了百花齐放的现状 •据不完全统计，目前市场上形形式式的现场总 线有200多种 •号称为开放标准的也有二、三十种 •现场总线国际标准IEC61158包含了八种类型， 据说可能还要增加到十二种类型

中时量唐 现场总线国际组织的演变历史 SA(自1984年) SP-50 EC(自1985年) IEC61158 德国(1986年) Profibus 法国(1987年) FIP Rosemount 基于 Profibus. /ISP基金会 Siemens等公司 (1992) 现场总线 基金会(FF) Honeywell 基于FIP WorldFIp (1994 Bailey等公司 北美(1993) 现场总线技术

现场总线技术 现场总线国际组织的演变历史 ISA（自1984年） ISP 基金会 （1992） WorldFIP 北美（1993） 现场总线 基金会（FF） （1994） SP-50 IEC（自1985年） IEC 61158 德国（1986年） Profibus 法国（1987年） FIP Rosemount 、 Siemens等公司 基于Profibus Honeywell 、 Bailey等公司 基于FIP

▲)中圈對量比 现场总线的发展中充满了竞争 现场总线的发展过程中充满了竞争 经济因素:每种总线都有一个或多个公司且多是大型跨 国公司为背景,公司的利益与总线的发展息息相关 原先投入较大的现场总线技术不甘轻言放弃 政治因素:总线之间的竞争还涉及国家、地区问的竞争 1998年前,现场总线以制定单一国际标准为目的 FF成为最有可能成为国际标准的总线 FF成为国际标准的努力受到多方阻力 °最后通过妥协,现场总线技术出现了协调共存、共 同发展的局面 现场总线技术

现场总线技术 现场总线的发展中充满了竞争 •现场总线的发展过程中充满了竞争 •1998年前，现场总线以制定单一国际标准为目的 •最后通过妥协，现场总线技术出现了协调共存、共 同发展的局面 －经济因素：每种总线都有一个或多个公司且多是大型跨 国公司为背景，公司的利益与总线的发展息息相关 －原先投入较大的现场总线技术不甘轻言放弃 －政治因素：总线之间的竞争还涉及国家、地区间的竞争 －FF成为最有可能成为国际标准的总线 －FF成为国际标准的努力受到多方阻力

▲中画时量爵比 市场上主要的现场总线标准 P-Net IEC611584 Profibus Typel:IC611技报告 WorldFIP Type2: Contro Net+ Foundation fieldbus(包括HSE) Type3: PROFIBUS+ ControlNet Type4: P-Net+ Interbus Type5: FF HSE SwiftNet Type6: SwiftnET+ AS-I Type: WorldFIP+ CC-Link Tpe8: Interbus+ 还有HART、 Lon Works、 Modbus 现场总线技术

现场总线技术 市场上主要的现场总线标准 • P-Net • Profibus • WorldFIP • Foundation Fieldbus（包括HSE） • ControlNet • Interbus • SwiftNet • AS-I • CC-Link • 还有HART、LonWorks、Modbus…

▲)中圈對量比 主要的现场总比较 总线类型 技术特点 主要应用场合价格 支持公司 功能强大,本安,实时性好,总线供电:但 流程控制 较贵 Honeywell, Rosemount, 协议复杂,实际应用少 ABB, Foxboro,横河,山武等 WorldFIP有较强的抗干扰能力,实时性好,稳定性工业过程控制 般 Alstone 本安,总线供电,实际应用较多;但支持的 Profibus PAl Siemens 传输介质较少,传输方式单 过程自动化较贵 Profibus速度较快,组态配置灵活 车间级通讯、工 般 Siemens DP/FMS 业、楼宇自动化 开放性好,与PLC的兼容性好,协议芯片内 InterBus 核由国外厂商垄断 过程控制 较便宜独立的网络供应商支持 PNET系统简单,便宜,再开发简易,扩展性好;农业、养殖业 但响应较慢,支持厂商较少 食品加工业 便宜 PROCES-DATA A/S SwiftNET安全性好,速度快 航空 较贵 Boeing 采用短帧,抗干扰能力强,速度较慢,协议 Philips, siemens CAN 芯片内核由国外厂商垄断 汽车检测、控制|较便宜 Honeywell等 支持OSI七层协议,实际应用较多,开发平楼宇自动化、 Lon Works 台完善,协议芯片内核由国外厂商垄断业、能源 较便宜 Echelon 现场总线技术

现场总线技术 主要的现场总线比较 总线类型 技术特点 主要应用场合 价 格 支持公司 FF 功能强大，本安，实时性好，总线供电；但 协议复杂，实际应用少 流程控制 较贵 Honeywell，Rosemount， ABB,Foxboro,横河,山武等 WorldFIP 有较强的抗干扰能力，实时性好，稳定性好 工业过程控制 一般 Alstone Profibus PA 本安，总线供电，实际应用较多；但支持的 传输介质较少，传输方式单一 过程自动化 较贵 Siemens Profibus DP/FMS 速度较快，组态配置灵活 车间级通讯、工 业、楼宇自动化 一般 Siemens InterBus 开放性好，与 PLC 的兼容性好，协议芯片内 核由国外厂商垄断 过程控制 较便宜 独立的网络供应商支持 P-NET 系统简单，便宜，再开发简易，扩展性好； 但响应较慢，支持厂商较少 农业、养殖业、 食品加工业 便宜 PROCES-DATA A/S SwiftNET 安全性好，速度快 航空 较贵 Boeing CAN 采用短帧，抗干扰能力强，速度较慢，协议 芯片内核由国外厂商垄断 汽车检测、控制 较便宜 Philips, siemens, Honeywell 等 LonWorks 支持 OSI 七层协议，实际应用较多，开发平 台完善，协议芯片内核由国外厂商垄断 楼宇自动化、工 业、能源 较便宜 Echelon