现场总线技术在国内电厂的应用

现场总线技术在国内电厂的应用

摘要：该文对现场总线控制系统fcs（field bus control system）的技术特点进行了分析，并对其目前在国内电厂的应用情况进行了介绍。

关键词：现场总线电厂应用分散控制系统

中图分类号：tm621 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2013）05（b）-0117-01

现场总线（field bus），按其国际电工委员会iec61158的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装

置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线和现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统，通称为fcs（field bus control system）。

1 现场总线技术特点分析

1.1 现场总线的优点

（1）为数字化电厂提供了系统基础。现场总线可以实时上传大量的现场数据，例如在电动执行机构的采集信息中，可以看到电池电量、力矩、总开关次数等。通过现场总线技术和目前已在电厂成熟推行的厂级信息系统（mis、sis），通过二次开发，可实现更多信息量的数字电厂。（2）节省大量电缆。传统系统一对导线只能连接一个现场设备，而现场总线系统多个现场仪表只用一对导线就可实现连通，减少了大量电缆及电缆桥架，也节省了大量安装费用。（3）减少基建的调试时间。电缆总量较常规大大减少，减少了电

火力发电厂现场总线控制系统

火力发电厂现场总线控制系统（好文章！分享给大家） 2015-06-15 阀门与执行机构阀门与执行机构 一、现场总线标准及结构选择 目前，国际现场总线还未形成统一的标准，适用于火电机组自动化控制系统的现场总线主要有德国西门子公司研发的Profibus现场总线和国际现场总线基金会组织研发的基金会现场总线(FF)等。Profibus现场总线为国际现场总线标准IEC61158的组成部分，其分类为Type3，主要由Profibus-PA、Profibus-DP组成，Profibus-DP的数据传输速率为9.6kbit/s ～12Mbit/s, Profibus-PA的数据传输速率为31.25kbit/s。FF与Profibus现场总线相同，为国际现场总线的组成部分，其分类为Type l和Type 5，主要有Hl和H2 2种通讯速率。Hl的数据传输速率为31.25kbit/s, H2的数据传输速率为1Mbit/s、2.5 Mbit/s和100Mbit/s。 对于Profibus和FF现场总线，FF现场总线较适用于连续量控制(取代4～20mA模拟量信号)，而Profibus现场总线较适用于离散量控制，但也适用于连续量控制(对连续量的控制优势低于FF现场总线)。Profibus现场总线的现场智能设备仅支持双向数字化信号传输功能，不支持单回路控制，控制策略由控制系统实现。FF现场总线的现场智能设备既支持双向数字化信号传输功能，又可实现单回路控制。火电机组的控制具有集中且复杂的特点，不同控制回路之间往往相互关联。如果将各控制回路分散到现场智能设备中，将出现大量控制系统网络分段之间的通讯，从而使得系统通讯负荷增大，信号传输的实时性受到影响；当网络分段出现故障时，不同网段上设备之间的联锁功能无法实现，影响机组的安全运行。因此，FCS结构应采用在现场设备层使用现场总线技术，所有的设备控制策略在控制系统的控制器中集中处理。 二、控制范围 为了确保机组运行的安全性，结合现场总线技术的特点，在火电机组FCS中，机组的主保护控制(炉膛安全监控系统(FSSS)、汽轮机紧急跳闸系统(ETS)、旁路控制系统(BPC)、事故顺序记录(SOE)等)和主要辅机的保护功能不纳入现场总线；用于联锁保护的开关型气动阀门、电磁阀不纳入现场总线控制；国产电动阀门(因现场总线接口不完善，且缺乏相应的测试和实际应用)不纳入现场总线控制；开关量仪表(压力开关、液位开关、温度开关等)不纳入现场总线控制；用于非重要调节回路的气动调节阀和电动调节阀纳入现场总线控制控制；用于非重要控制系统的开关型电动阀门纳入现场总线控制飞380v 及6kv电动机纳入现场总线控制；温度测点采用现场总线；用于监视的测量信号采用现场总线；厂用电电源系统采用现场总线控制；对于空冷机组空冷岛变频器在采用特殊的抗干扰隔离措施后纳入现场总线控制；化学补给水系统、净水系统反渗透系统、废水系统、凝结水精处理系统、制氯／加氯系统、储氢系统、除灰及除渣系统、电除尘系统、脱硫系统、输煤系统等采用现场总线控制。 三、设备选型 控制系统的控制器采用具有总线接口的冗余控制器。控制系统在现场设备层全部采用现场总线技术对高速控制设备采用常规控制方式；380V电动机MCC回路采用具有Profibus-DP接口的智能马达控制器；变送器采用现场总线型智能变送器并接入DCS。与机组重要保护和调节相关的变送器采用具有HART通讯协议的常规智能型进口变送器；电动阀门执行机构采用具有现场总线接口的设备；气动调节阀执行机构采用具有现场总线接口的智能定位器；温度测点采用具有现场总线接口的智能温度变送器；电磁阀采用具有现场总线接口的阀岛；对于不具备总线接口的设备采用具有现场总线接口的远程I/O站。 四、FCS网段

智能仪表及现场总线设计平台标书一

智能仪表及现场总线设计 平台标书一 Prepared on 21 November 2021

一、项目概况 1、项目名称：智能仪表及现场总线设计平台设备招标 2、招标单位：大连海事大学规划与资产管理处 商务联系人：衣纯婷传真: 技术联系人：赵永生 地址：辽宁省大连市甘井子区凌海路1号邮编：116026 3、项目技术要求：详见需求清单 4、招标时间安排 发标时间：2009年3月18日 发标地点：大连海事大学规划与资产管理处（综合楼620室） 投标日：2009年4月6日（上午11点前） 二、投标须知 1、投标费用：投标方应承担编制投标文件、考察现场与递交投标文件的一切费用。不管投标结果如何，招标单位概不负责此项费用。 2、投标文件包括投标资格证明文件、技术说明书及报价书。投标单位必须详列设备的规格、型号、厂家及报价。 3、招标单位对未中标方不做任何解释。 4、本招标文件未尽事宜按有关规定执行。 5、合格投标方范围：须为设备生产商或指定代理商，具有设计、安装、调试及维护的能力，具有独立法人资格和相关资质，在法律上和财务方面独立，并具有相应的技术、设备、经济能力和良好的社会信誉。

6、投标文件中应包括投标资格证明文件：营业执照、代理证书、投标方简历和概况、以往业绩、已经做过及正在进行的同类工程资料等。 7、投标时需提供代理资格或授权书的复印件。 8、能够提供商业货物销售发票或增值税普通发票 9、付款方式：设备安装调试完毕，验收合格后付款。 10、中标单位需在中标后30日内签定合同。否则视为放弃。 投标文件的编写与递交 1、投标文件由投标书格式、技术说明书、报价、投标资格证明文件组成。投标方保证所提供的全部资料的真实性，否则，投标可能被拒绝。 2、投标方应将投标文件密封，按规定的投标日期及地点送至招标单位，招标单位拒绝投标截止日期后收到的投标文件。投标方签发正本1份；副本4份。 3、投标截止日期后不得修改投标文件。 4、与技术要求有偏离的设备，请填写技术规范偏离表，否则，视为无偏离。 三、开标评标 1、招标单位届时将组成评标委员会。 2、评标委员会将根据技术说明书、供货期、报价、公司资信及售后服务质量进行综合评价。 3、评标期间，招标单位有权要求投标方答疑。 五.其它要求 1.供方必须满足需方提出的技术要求。

现场总线技术及其应用研究论文

现场总线技术及其应用研究 中文摘要: 现场总线技术自70年代诞生至今，由于它在多方面的优越性，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。 现场总线FF（Field Bus）的概念起源于70年代，当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送，不必每个信号都用一组信号线。随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展，数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能，由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。 现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等内容为一体的现场总线控制系统FCS（Field-bus Control System）。它将通信线一直延伸到生产现场生产设备，用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络，将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构，降低了成本，提高了可靠性，实现了控制管理一体化的结构体系。 关键词：现场总线技术、自动控制、发展趋势

第一章绪论 现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。 现场总线控制系统（FCS）是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4－20mA模拟传输技术，但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化（仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录）的发展，在控制领域内引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言：FCS将成为21世纪控制系统的主流。 第二章现场总线技术概述 2.1现场总线的定义： 目前，公认的现场总线技术概念描述如下：现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。其中，"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。或者，现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。 2.2 现场总线技术产生的意义 （1）现场总线（Fieldbus）技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术；是一次工业现场级设备通信的数字化革命。现场总线技术可使用一条通信电缆将现场设备（智能化、带有通信接口）连接，用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号，完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。 （2）传统的现场级自动化监控系统采用一对一连线的、4-20mA/24VDC信号，信息量有限，难以实现设备之间及系统与外界之间的信息交换，使自控系统成为工厂中的"信息孤岛"，严重制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现。 （3）基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术，使自控系统与设备加入工厂信息网络，构成企业信息网络底层，使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。在CIMS系统中，现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸，是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。 第三章现场总线的种类 从20世纪90年代以后，现场总线技术得到了迅猛发展，出现了群雄并起、百家争鸣的局面。目前已开发出有40多种现场总线，如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、

现场总线技术论文

总线技术论文 1．引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实，现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域；并且国外大公司已经在大力拓展中国市场，发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术，对国民经济影响重大。因此，要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线（FF）、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS－INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题，在研究它的同时，我们发现它已经改变了我们的观念；如何去看待现场总线，要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的，在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层，即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层，分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层，因此现场总线模型已统一为4层，即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高； 2) 实现开放式互连网络； 3) 安装与接线费用低； 4) 调节性能提高； 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化，我们以往开发新产品，往往只注意产品本身的性能指标，对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说，新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反，它是一个由用户利益驱动的市场，用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而，现场总线新产品的开发也与传统产品不同；它是从系统构成的技术角度来看问题，它注重的是系统整体性能的提高，不强求局部最优，而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能；这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越（指在技术水平提高的同时，掌握和应用这项新技术的难度却降低了）”的特性使它的推广更加容易。

现场总线技术在电力自动化中的应用

现场总线技术在电力自动化中的应用 1、概述 现场总线（Fieldbus）是当前自动化领域的热门话题，被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，随着工业电网的日益复杂，人们对电网的安全要求也越来越高，现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 2、现场总线 现场总线是80年代末、90年代初国际上形成的，用于生产现场、在微机化测量控制设备之间的实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 现场总线系统FCS称为第五代控制系统，人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DSC系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。

2.1 特点 现场总线技术是计算机，网络通讯、超大规模集成电路、仪表和测试、过程控制和生产管理等现代高科技迅猛发展的综合产物，因此现场总线的内涵现在已远远不是指这一根通讯线或一种通讯标准。现场总线的控制系统在精度、可靠性、经济性等许多方面都要比传统的控制系统要优越得多，其主要特点如下。 A 系统的开放性。 传统的控制系统是个自我封闭的系统，一般只能通过工作站的串口或并口对外通讯。在ＦＣＳ中, 工作站同时靠挂于现场总线和局域网两层网络，通过后者可以与其它计算机系统或网络进行高速信息交换，以实现资源共享。另外，现场总线的技术标准是对所有制造商和用户公开的，没有专利许可要求，实行技术共享。它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。 B 可操作性与互用性 不同厂家生产的DCS产品不能互换，要想更新技术和设备，只能全部更换。FCS可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。

DCS与FF现场总线仪表兼容性测试探讨

DCS与FF现场总线仪表兼容性测试探讨 发表时间：2018-09-11T14:29:02.727Z 来源：《科技研究》2018年7期作者：金五岳 [导读] 本次研究主要是对DCS和FF现场总线仪表之间的兼容性相关问题进行测试和分析。 (中铝东南铜业有限公司 352106) 摘要：本次研究主要是对DCS和FF现场总线仪表之间的兼容性相关问题进行测试和分析，从基本要求，到所需设备再到最终的集成和测试，通过分析为今后实际项目的应用奠定基础。 关键词：DCS、FF；现场总线仪表；兼容性；测试 1引言 在现场总线系统当中一般会采用不同的方式把控制设备和智能仪表等连接在一起，包含FF总线接收器、电源调节器等[1]。在现场总线仪表当中放置有总线控制模块，和DCS当中的模块属于一一对应的关系[2]。本次结合某炼化厂的项目，该项目的现场总线标准为，采用FF 现场总线，整合DCS系统。 2总线设计基本要求 某炼化厂项目采用的是FF现场总线系统，具体为FF-H1，执行与FF相关的系列标准。所使用的总线电缆为专用的电缆，型号为A型，电缆的总长度需要控制在一定的范围之内，本次设定为低于1900m。另外，基准电流设定为10mA，通信波特率则是控制在31.00kbit/s,使用树形拓扑网络结构。在电缆使用过程当中，单根分支电缆的长度需要控制在120m以下，所接入的设备最多不能超过32个，但是因为受到设备网段通信性能以及物理方面的限制，安装的设备数量应当低于12台，网段连接现场总线设备应当控制在9台以下。 在本次具体开展测试的过程中，主要是对FF总线网段的负载能力进行检测，同时还需要对整体设备的运行与工作情况进行检测。 3测试系统的设备及结构 3.1 所需设备 根据总线设计使用的相关要求，结合网段设计的相关原则，在对系统进行配置时需要对FF电源调节器的配电能力进行考虑，同时还需要考虑到总线的电缆长度、配电能力以及可挂仪表的总数等，对电压电流的限制等相关运行参数进行检测。本次使用的设备包含：爱默生DELTA VDCS控制系统一套，FF智能仪表E+H热式流量计一台，FISHER阀门定位器3台，横河EJA110A型号变送器4台，横河YTA320型号变送器4台，主干线电缆的长度为1000m。 3.2 系统配置结构分析 本次所设计的测试系统采用的是树状网络拓扑结构，按照事先设计好的设计图，来对测试系统的仪表设备完成搭建和连接。所设计的树状拓扑结构应当符合相关的要求，如下：H1通信卡位于DCS控制柜当中，需要借助于FF系统电缆将其连接到电源调整器当中，再在主干电缆当中进行连接，继而可以和现场总线接线箱实现连接。分支所有电缆都需要通过FF现场接线箱完成接线工作。 3.3 理论计算 我们对于MTL电源调整器的输出电流比较熟悉，可以明确500mA是其最大输出电流[3]。FF总线电流消耗以及电压压降所采用的具体计算方式如下： 总线长度为所有分线和主干电缆的长度。 网段工作最大电流是所有线缆设备总电流加上1个分支短路的电流。 本次采用的是A型FF总线，而这一型号的总线直流电阻设定为22Ω/km。 假设在本次的FF总线当中连接了12台设备，干线长度设置为1km，工作电流控制在25mA，分支电缆的长度分为120m和60m两种。那么其电源调整器的额定电流应当比最大工作电流更大。 公式为（12-1）×25mA+60mA=335mA。 可以计算得出，额定电流335mA。 4、集成及测试分析 4.1 组态程序 DCS系统可以提供现场总线编辑器以及控制图的编辑器功能。这些功能的实现还需要AMS组态和调试现场的总线设备，同时还需要对现场总线设备功能在在线的状态下完成安装。本次所开展的措施是在现场总线当中创建FF仪表，数量为12块。再创设新的节点单元、H1网段接口以及现场控制站等，再进行安装，实现无缝集成。 4.2 测试及结果 本次需要借助于DCS现场总线编辑器以及设备自身所带的相关功能，FF网段连接的仪表信息和基本的相关状态可以借助于设备面板窗口观察到。比如总线仪表的设备好，制造商、设备版本、类型以及注册日期等重要的信息都可以观察到。这就说明了DCS系统和现场总线

现场总线及现场总线智能仪表的发展

现场总线及现场总线智能仪表的发展 现场总线及现场总线智能仪表的发展 【摘要】现场总线技术及现场总线智能仪表是计算机技术、控制技术及通讯技术发展的必然结果。现场总线仪表近年来发展极为迅速, 已成为自动化仪表发展的方向, 应用前景是十分广阔的，现场总线控制系统(FCS)是分散型控制系统(DCS)的继承完善和进一步发展,终将取代分散控制系统(DCS)。现场总线智能仪表,含各种变送器执行器调节阀调节器等,都附有微处理器,都是全数字化标准化智能型的。 【关键词】现场总线智能仪表发展 中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号： 现场总线是生产现场的测量控制设备与控制室内的自控装置之 间的串行、多点、全数字的通信总线，也被称为控制领域的计算机局域网。这里所说的测量控制设备包括: 过程变量( 流量、温度、压力、物位等) 的转换器或变送器、积算装置、指示器、控制阀、On- Off 开关、电子驱动马达( 包括机械手的步进电机等) 以及安装在现场的简单PLC 和调节器等。目前, 国际电工委员会( IEC) 已经推出了由8 个部分组成的现场总线标准IEC61158。这虽然不是一个统一的标准, 但对其未来工业自动化领域网络技术的发展和产品的更新换代, 将 产生意义深远的影响。 智能现场总线仪表简称现场仪表, 是指由微处理器控制的、符合现场总线标准的仪表。鉴于目前多个标准共存, 且一台仪表难以作到兼容多种总线规范, 现场仪表只能有选择的针对某种总线标准进行 设计。 一、现场总线特点及其发展 现场总线是一种双向串行数字化传输的通讯总线, 是国际上80年代末兴起的新技术, 进入90年代走向实用化。它的出现使仪器仪表实现智能化、串行数字化传输, 改变了传统现场仪表装置与主控系统点对点的联系方式, 大量节省了现场布线缆；同时由于现场仪表装

现场总线概述

现场总线概述 现场总线控制系统技术是20 世纪80 年代中期在国际上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线控制系统（FCS）的出现引起了传统的PLC和DCS控制系统基本结构的革命性变化。现场总线系统技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是从原来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。尤其是20世纪90 年代现场总线控制系统技术逐渐进入中国以来，结合Internet 和Intranet 的迅猛发展，现场总线控制系统技术越来越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。 1 现场总线的发展 计算机控制系统的早期，采用一台小型机控制几十条控制回路，目的是降低每条回路的成本。但由于计算机的故障将导致所有控制回路失效，所以后来发展成分布式控制（DCS），即由多台微机进行数据采集和控制，微机间用局域网（LAN）连接起来成为一个统一系统。DCS沿用了二十多年，其优点和缺点均充分显露。最主要的问题仍然是可靠性：一台微机坏了，该微机管辖下的所有功能都失效；一块AD板上的模/数转换器坏了，该板上的所有通道（8或16个）全部失效。曾有过采用双机双I/O等冗余设计，但这又增加了成本，增加了系统的复杂性。为了克服系统可靠性、成本和复杂性之间的矛盾，更为了适应广大用户要求的系统开放性、互操作性要求，实现控制系统的网络化，一种新型控制技术──现场总线控制系统（FCS）正迅速发展起来。 1.1 什么是现场总线 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制室主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。 通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以这种总线被称为现场的总线，简称现场总线。

现场总线仪表的特点及应用

现场总线仪表的特点及应用 随着社会的不断进步和发展，越来越多的科学技术应用到人们的日常生活当中。现场总线是现代工业自动化控制系统的核心技术之一，现场总线实现了工业生产自动化。现场总线具有分布式、开放性、高度智能化的特征，使得不同类型、不同规格的工业测控产品数据信息得以互享，提高了工厂的工作效率、稳定性。与此同时，还使工厂的生产成本大大的降低，为生产企业增加了经济效益。文章对现场总线仪表的特点及应用，进行了详细的探讨。 标签：现场总线；工作效率；生产现场 前言 随着社会的进步，高新技术呈现了迅猛发展的态势，现代化建设实践中非工业自动化已经成为社会广泛关注的话题。现场总线仪表技术是将智能化技术与工业生产相结合的重要技术保障，通过现场总线仪表的支持能够使得工业控制自动化技术有效的提升，从而实现工业生产由粗放式向集约化的转变，实现成本精细化管理，促进能源消耗的有效降低，保证生产社会实践活动的效率提升，同时对于生产安全的维护具有极大的推动作用。因此，作者针对“现场总线仪表的特点及应用”一题的研究具有现实意义。 1 现场总线仪表的概述 现场总线是应用在生产现场的一种系统，这种系统是在为基数测量控制设备之间实现的，具有双向性串行性的多字节数字通信系统，也被成为称为开放式、数字化、多点通信的控制网络。现场总线被社会各界广泛地应用，主要应用于生产制造业、流程工业、交通运输行业和房产建筑行业[1]。现场总线是工厂数字通信网络的基础系统，现场总线能实现生产现场和控制设备之间的共同的对话[1]。 现场总线是工业控制和先进计算机网络技术结合的产物，现场总线将智能传感器、计算机、数字通信等技术的综合，形成了新兴的技术系统。现场总线目前受到国际范围内的关注。随着信息时代的到来，计算机技术的不断更新，现场总线这一新兴的自动化技术，成为当下热议的焦点，现场总线的出现，将引起自动化系统的又一次变革。现场总线网络是一种总线型结构的局域网，数据信息较少，实时性较强、具有较强的可靠性。能满足众多的具有实际需求的自动化系统。总之，现场总线是一项集嵌入式系统、控制、计算机、数字通信网络为一体的综合性技术。 2 现场总线仪表的特点 2.1 数字化通信

现场总线对自动化仪表与系统的影响分析

现场总线对自动化仪表与系统的影响分析 现场总线出现于20世纪80年代末90年代初，是一种以计算机网络、智能传感控制、数字通信为主要内容的综合技术，涉及电力、冶金、化工、建材、轻工、造纸等多个领域，主要用于制造自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络。目前现场总线已在自动化仪表与系统领域受到广泛关注，实现了自动化系统的深刻变革，大大提高工厂自动化水平，提高劳动生产率和经济效益。 1.现场总线的发展概述 现场总线可以称作是第五代控制系统，即：FCS——现场总线控制系统。第一代为气动信号控制系PCS，第二代为4～20 mA等电动模拟信号控制系统，第三代为数字计算机集中式控制系统DDC，第四代为集散式分布控制系统DCS。现场总线控制系统FCS打破了DCs 系统被束缚于通信专用网络的局面，形成了新型全分布式结构，将控制功能从根本上转移到现场。 关于现场总线标准，最早由国际电工委员会于1985年着手制订国际性现场总线标准，此后，美国仪表学会参与其中，但由于双方意见不一致而使该标准迟迟未出台，各国家便开始制订各自的标准。截止到1994年年初，在美国、德国、法国分别形成了Porifbus，IFP，IsA等几种主要的现场总线标准，国际上的ISP和World IFP两大现场总线组织合并，统一了IEC/SP50标准，此后，近200家仪表厂、公司成立了现场总线基金会（FF）。 目前，市场上的现场总线及相关产品包括主要用于工业控制的FF，用于楼宇自动化为的美国LON.以汽车工业为目标的德国CAN，传统的DCS等自动化控制系统逐渐被这种开放的自动化系统取而代之，整个测量与控制领域迎来发展的新时期。 2.现场总线的特点

现场总线技术在电厂的应用解析(一)

现场总线技术在电厂的应用解析(一) 【论文关键词】:现场总线;控制系统;冗余;电厂【论文摘要】:文章主要讨论了现场总线的特点，阐明了基于现场总线的电厂自动化系统构成，着重强调了现场总线在电厂中应用应注意的问题。 1.前言 在电厂信息化的建设过程中，越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在电厂应用的重要性和迫切性，提出了现场总线控制系统在电厂的应用设想和建议。但到目前为止，在国内已建和在建电厂中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例尚未见报道，还只是局部的试点。 根据国际电工委员会IEC61158标准的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。而衡量一个控制系统是否为真正的FCS有三个关键要点，即：核心、基础和本质。FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统；FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑；FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS系统的效能体现。 因此现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了生产过程监控的信息“盲点”。可以说，现场设备级的数字化、网络化是电厂信息化管理的基础。 2.电气现场总线控制系统的特点 2.1电气参数变化快 电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数，数字量主要为开关状态、保护动作等信号，这些参数变化快，对计算机监控系统的采样速度要求高。 2.2电气设备的智能化程度高 电气系统的发电机一变压器组保护、起动一备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型，6kV开关站保护为微机综合保护，380V开关站采用智能开关和微机型电动机控制器，所有的电气设备均实现了智能化，能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。 2.3电气设备的控制逻辑简单 电气设备的控制一般均为开关量控制，控制逻辑十分简单，一般无调节或其它控制要求。2.4电气设备的控制频度较低 除在机组起、停过程中，部分电气设备要进行一些倒闸或切换操作外，在机组正常运行时电气没备一般不需要操作。在事故情况下，大多由继电保护或自动装置动作来切除故障或进行厂用电源切换。 2.5电气设备具有良好的可控性 这是因为电气的控制对象一般均为断路器、空气开关或接触器，其操作灵活，动作可靠，与电厂其它受控设备相比，具有良好的可控性。 2.6电气设备的安装环境较好且布置相对集中 电气设备大多集中布置在电气继电器室和各电气配电设备问内，设备布置相对比较集中，且安装环境极少有水汽或粉尘的污染，为控制设备就地布置提供了有利条件。 3.基于现场总线的电厂自动化系统构成 电厂热工控制系统中所使用的仪表设备不同、连接方式不同、通信协议不同，给系统的兼容性、可扩展性、稳定性、维护等带来了很大的困难。为了使现场总线具有开放性，便于用户选择不同的产品，我们按照国际电工委员会(IEC)制定的IEC61158国际标准，提出了基于现

现场总线技术的发展与应用

现场总线技术的发展与应用 摘要：现场总线作为一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，近年来得到了迅猛的发展和应用。为此本文阐述了现场总线的发展和多现场总线技术的应用。关键字：现场总线自动化控制系统 1概述 在计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实，现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域；并且国外大公司已经在大力拓展中国市场， 发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术，对国民经济影响重大。因此，要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。 现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的 有基金会现场总线（FF）、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS现场总线、PROFIBUS 现场总线、MODBUS、PHEONIG 公司的INTERBUS、AS —INTERFACE 总线等。 自动化控制系统就是通信网络把众多的带有通信接口的控制设备、检测元件、执行器件与主计算机连接起来，由计算机进行智能化管理，实现集中数据处理、集中监控、集中分析和集中调度的新型生产过程控制系统。

从目前国内外自动化控制系统所应用的现场总线来看，主要有PROFIBUS、MODBUS、LONWORKS、FF、HART、CAN等现场总线。以上系统基本上都是采用单一的现场总线技术，即整个自动化控制系统中只采用一种现场总线，整个系统构造比较单一。 现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题，在研究它的同时，我们发现它已经改变了我们的观念；如何去看待现场总线，要比研究它的技术细节更为重要。 1.1现场总线是一个巨大的商业机会 一项权威报告声称现场总线的应用将使控制系统的成本下降67 %;巨大的商业利益直接导致产生一个巨大的市场，并且促使传统市场萎缩，从而引发技术进步。这些对于我们行业来说都很重要，因为我们正处在新旧市场交替的关口。 1.2.现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化，我们以往开发新产品，往往只注意产品本身的性能指标，对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说，新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反，它是一个由用户利益驱动的市场，用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而，现场总线新产品的开发也与传统产品不同；它是从系统构成的技术角度来看问题，它注重的是系统整体性能的提高，不强求局部最优， 而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能；这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越（指在技术水平提高的同时，掌握和应用这项新技术的难度却降低了）”的特性使它的

现场总线习题答案

现场总线习题答案 作者：张磊 第一章现场总线技术概述 1.自动控制系统的发展经历了哪几个阶段？ 大致经历了四个发展阶段，具体如下：20世纪50年代以前是模拟仪表控制系统；直接数字控制系统；70年代中期出现集散控制系统；90年代后期现场总线控制系统。 2.DCS控制系统的结构包括哪几部分？ 包括三部分：分散过程控制装置部分，操作管理装置部分，通信系统部分 3.现场总线的基本定义？ 现场总线(Fieldbus)：是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备（例如，变送器、执行器、控制器)与高层设备(例如主机、网关、人机接口设备)之间互联的，全数字、串行、双向的通信系统。 5. 现场总线控制系统的技术特点。 1.开放性； 2.全数字化； 3.双向通信； 4.互可操作性与互用性； 5.现场设备的智能化与功能自治性 6.系统结构的高度分散性 7.对现场环境的适应性 6. FCS相对于DCS具有哪些优越性？ 1．FCS实现全数字化通信2．FCS实现彻底的全分散式控制3．FCS实现不同厂商产品互联、互操作4．FCS增强系统的可靠性、可维护性5．FCS降低系统工程成本 7. 分析现场总线的现状，展望其发展前景。 第二章数据通信基础与网络互联 1.何谓现场总线的主设备、从设备？ 可在总线上发起信息传输的设备叫做“总线主设备”，又称命令者。不能在总线上主动发起通信、只能挂接在总线上、对总线信息进行接收查询的设备称为总线从设备(bus slaver)，也称基本设备。

2.总线操作过程的内容是什么？ 总线上命令者与响应者之间的连结→数据传送→脱开，这一操作序列称为一次总线“交易”(transaction)，或者叫做一次总线操作。 3.寻址方式有几种？物理寻址逻辑寻址广播寻址 4.通信系统由哪几部分组成?各自具有什么功能? 通信系统是传递信息所需的一切技术设备的总和。它一般由信息源和信息接收者，发送、接收设备，传输媒介几部分组成。 信息源和接收者是信息的产生者和使用者 发送设备的基本功能是将信息源和传输媒介匹配起来，即将信息源产生的消息信号经过编码，并变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。 传输介质指发送设备到接收设备之间信号传递所经媒介。它可以是无线的，也可以是有线的(包括光纤)。有线和无线均有多种传输媒介，如电磁波、红外线为无线传输介质，各种电缆、光缆、双绞线等为有线传输介质。 接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等。它的任务是从带有干扰的信号中正确恢复出原始信息来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。 5.通信方式按照信息的传输方向分为哪几种? 单工(simplex)方式；半双工(Half duplex)方式；全双工(Full duplex)方式 6.通信的传输模式分为哪几种? 基带传输载波（带）传输宽带传输异步转移模式ATM 7.在载带传输中有哪几种常用的数据表示方法？ 调幅方式、调频方式、调幅方式 8.在数据通讯系统中，通常采用哪几种数据交换方式? 线路交换方式报文交换方式报文分组交换方式 9.比较通信系统中的几种拓扑结构。 星型结构：在星形拓扑中，每个站通过点-点连接到中央节点，任何两站之间通信都通过中

智能仪表及现场总线设计平台标书doc-一、

一、项目概况 1、项目名称：智能仪表及现场总线设计平台设备招标 2、招标单位：XX海事大学规划与资产管理处 商务联系人：衣纯婷84729274传真:84729221 技术联系人：赵永生84728447 地址：XX省XX市甘井子区凌海路1号邮编：116026 3、项目技术要求：详见需求清单 4、招标时间安排 发标时间：2009年3月18日 发标地点：XX海事大学规划与资产管理处（综合楼620室） 投标日：2009年4月6日（上午11点前） 二、投标须知 1、投标费用：投标方应承担编制投标文件、考察现场与递交投标文件的一切费用。不管投标结果如何，招标单位概不负责此项费用。 2、投标文件包括投标XX明文件、技术说明书及报价书。投标单位必须详列设备的规格、型号、厂家及报价。 3、招标单位对未中标方不做任何解释。 4、本招标文件未尽事宜按有关规定执行。 5、合格投标方X围：须为设备生产商或指定代理商，具有设计、安装、调试及维护的能力，具有独立法人资格和相关资质，在法律上和财务方面独立，并具有相应的技术、设备、经济能力和良好的社会信誉。 6、投标文件中应包括投标XX明文件：营业执照、代理证书、投标方简历

和概况、以往业绩、已经做过及正在进行的同类工程资料等。 7、投标时需提供代理资格或授权书的复印件。 8、能够提供商业货物销售发票或增值税普通发票 9、付款方式：设备安装调试完毕，验收合格后付款。 10、中标单位需在中标后30日内签定合同。否则视为放弃。 投标文件的编写与递交 1、投标文件由投标书格式、技术说明书、报价、投标XX明文件组成。投标方保证所提供的全部资料的真实性，否则，投标可能被拒绝。 2、投标方应将投标文件密封，按规定的投标日期及地点送至招标单位，招标单位拒绝投标截止日期后收到的投标文件。投标方签发正本1份；副本4份。 3、投标截止日期后不得修改投标文件。 4、与技术要求有偏离的设备，请填写技术规X偏离表，否则，视为无偏离。 三、开标评标 1、招标单位届时将组成评标委员会。 2、评标委员会将根据技术说明书、供货期、报价、公司资信及售后服务质量进行综合评价。 3、评标期间，招标单位有权要求投标方答疑。 五.其它要求 1.供方必须满足需方提出的技术要求。 2.供方向需方提供所有主机配套和前期选购标样及国内选购配套随设备一同交付。 3.其它未尽事宜双方协商解决。

Profibus现场总线仪表系统在应用中的几点分析

天津比利科技发展有限公司 2013.08 <<<熏第161期 Profibus现场总线仪表系统 在应用中的几点分析 【摘要】：本文对Profibus现场总线仪表与主设备之间的数据传输格式、GSD设备文件描述以及总线仪表的工作原理和在实际应用中的几个注意问题进行了分析和阐述。 【关键词】：Profibus总线仪表；数据格式；GSD 现场总线因为其系统开放性和应用的优越性在实践已经越来越广泛的得到了应用，并且总线系统的应用特性和技术解释已经在很多领域得到了描述，以下就笔者在应用中的所涉及的几个要点进行分析和讨论。 1主从设备之间的数据传输和数据格式通过数据交换，PLC能读取设备发送回来的报文并写数据给设备，如果数据包含了模拟量测量 值，设备通常发送5个字节给PLCo 如果，设备发送的测量值比较多时，报文长度相应的增加，测量值的IEEE754计算公式是 测量值：（-1）符号位*2‘指数一127’*（1+分数） 举例说明：如果设备发送测量值数据为40FO 0000（十六进制）=01000000111100000000 000000000000（二进制） 测量值：（一1）0*2(129-127’*(1+2-1+2- 2+2-3)=1*22*(1+0.5+0.25+0.125)=1*4*1.875=7.5 在此要注意，不是所有的PL C都支持IEEE754数据格式。 PLC能通过读取设备的状态位来判断设备的自身状态信息，设备状态位数值代表不同的含义，这对设备维护和检测提供了有效的的手段。 总线仪表在与上位机数据传输过程中，节省了A/D和D/A转换中间环节，提高了数据的精度和传输速度，同时减少了中间设备及电缆的消耗，降低了劳动强度。 2总线电流消耗计算 分段耦合器的最大工作电流和其所属现场仪表设备的电流消耗量决定了一个耦合器能带动仪表设备的数量，因此，必须要对每个耦合器下的所有设备进行电流消耗计算，一般定义为： 在非危险区，允许每个段支持32个设备 在危险区，允许每个段支持10个设备 计算公式为：耦合器支持电流≥设备基础工作电流+设备最大故障电流每一种仪表设备的基础工作电流和其故障电流使不同的，因此使用时要查阅相关的设备规格数据表。 由于电缆的阻值，因此会在每个分段中产生压降，这样要计算最远的设备工作电压的大小，一般不低于9伏，计算公式为： 最远设备电压：段耦合器输出电压一段电流损耗呋电缆长度在PROF旧US-PA仪表设备应 用

现场总线的概述

现场总线的概述 [转贴] 现场总线的概念是随着微电子技术的发展，数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能后，于1984年左右提出的。现场总线一般定义为：一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式，数字化，双向串行，多节点的通信总线。其主要特征： 1．数字式通信方式取代设备级的模拟量（如4-20mA,0-5V等信号）和开关量信号； 2．在车间级与设备级通信的数字化网络； 3．现场总线是工厂自动化过程中现场级通信的一次数字化革命； 4．现场总线使自控系统与设备加入工厂信息网络，成为企业信息网络底层。使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场； 5．在CIMS系统中，现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸，是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。 现场总线是工业控制系统的新型通讯标准，是基于现场总线的低成本自动化系统技术。现场总线技术的采用将带来工业控制系统技术的革命。采用现场总线技术可以促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化，符合工业控制系统领域的技术发展趋势。 作为连接生产现场的仪表、控制器等自动化装置的通讯网络，现场总线是九十年代在国际兴起的新一代全分布式控制系统的核心技术。伴随着数字化时代的来临，现场总线控制系统(Fieldbus Control System, FCS)必将成为工业自动化的主流 你的问题我来回答 编码器的工作原理及作用： 它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。 它产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。 要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲，这就必须用电子电路来处理。 编码器一般分为增量型与绝对型，它们存着最大的区别：在增量编码器的情况下，位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的，而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里，每个位置的输出代码的读数是唯一的；因此，当电源断开时，绝对型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的；不像增量编码器那样，必须去寻找零位标记。 现在编码器的厂家生产的系列都很全，一般都是专用的，如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等，并且编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。 具体使用还是要查找有关厂家的样本手册