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現場總線控制系統的構成與特點

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現場總線控制系統的構成與特點
現場總線控制系統的構成與特點 摘要:文中闡述了現場總線的主要產品及其控制系統的結構和特點,針對網絡拓撲結構論述網絡傳輸的物理介質及網絡協議。 關鍵詞:現場總線 控制系統 網絡拓撲 網絡協議 Fieldbus Control System Constitute and Characteristic :This paper introducing the fieldbus mostly manufacture and control system frame and characteristic,be dead against meshwork topology frame discuss meshwork transmission physics medium and meshwork agree on。 : fieldbus control system meshwork topology meshwork agree on 1.概述 現場總線的技術基礎是一種全數字化、雙向、多站的通信系統,是應用於各種計算機控制領域的工業總線,因現場總線潛在着巨大的商機,世界範圍內的各大公司投入相當大的人力、物力、財力來進行開發研究。當今現場總線技術一直是國際上各大公司激烈競爭的領域,由於現場總線技術的不斷創新,過程控制系統由第四代的DCS發展至今的FCS(Fieldbus Control System)系統,已被稱爲第五代過程控制系統。而FCS和DCS的'真正區別在於其現場總線技術。現場總線技術以數字信號取代模擬信號,在3C(Computer計算機、Control控制、Commcenication通信)技術的基礎上,大量現場檢測與控制資訊就地採集、就地處理、就地使用,許多控制功能從控制室移至現場設備。由於國際上各大公司在現場總線技術這一領域的競爭,仍未形成一個統一的標準,目前,在現場總線網絡互聯都是遵守OSI參考模型。 現場總線控制系統是從八十年代中期發展起來的。經歷了十幾年的時間,現場總線控制技術已經被廣泛應用於汽車、造紙、紡織、菸草、機械、石油化工、電力、樓宇自控等各個控制領域。現場總線控制技術由於其巨大的技術優勢,被認爲是工業控制發展的必然趨勢,將逐步取代傳統的PLC點對點接線的控制方法。 2.現場總線的主要產品 連接於總線上的產品,可以分爲有源和無源兩大類。 2.1.有源產品 有源產品可以產生通訊信號、響應信號、調整信號或者兼而有之。 有源產品包括以下部件:   2.1.1節點(Node);總線上可以編址的設備。 2.1.2總線模組(Bus Modulea);任何形式的現場節點,可以使用端子或接插件連接傳感器、閥門、按鈕等各種現場裝置。
2.1.3網關(Gateway);一種特殊的節點,用於兩面種不同的總線之間的信號和數據變換。
2.1.4放大器;一種用於實時(加強)信號,以精確複製原始信號。連接同一總線的兩部分,解決通訊信號在通訊線上由於電氣損耗而造成的衰減。當信號變弱而不變形時可以使用放大器。
2.1.5中繼器(Repeater);用於加強信號,產生不變形的新信號。連接同一總線的兩端,當信號變弱或變形時可以使用中繼器。
2.1.6.橋(Bgridge);有兩類橋。一種是用於連接同一種協議,不同傳輸速度的兩個段。另一種是一種智能的中繼器,當通訊的源地址和目的地址位於不同總線段時,用於重複兩個段間的數據。橋必須被編程設定地址和相關的段。當橋讀地址時,要有幾個位的等待時間。橋可以應用於設備級總線,但應用並不普遍。
2.1.7路由器(Router);用於廣域網的高等級橋。這類產品很少應用於設備級總線。
2.1.8有源多端口分接器(Active hub)多端口中繼器或放大器,以增加總線的分支能力。
2.1.9接口卡、接口模組(Interface card,interface module);指網關的常用術語,作爲PLC或PC到設備及總線的接口。
2.2無源總線產品 無源總線產品包括:
2.2.1T型分支(Tee);用於產生總線上的一路分支。   
2.2.2無源多端口分接器(Passive hub);多端口T型分支。
2.2.3終端電阻(Terminating Resistor);安裝在總線的始端和末端的電阻,用於穩定和調整信號。