文档介绍：现场总线技术第三章
一、FF概述与现场总线基金会
二、FF的体系结构
三、FF的物理层
四、FF的数据链路层
五、FF的应用层
六、FF的用户层
七、FF系统的实际应用
基金会现场总线(Foundation Fieldbus)
FF概述与现场总线基金会
基金会现场总线
FF概述
●基金会现场总线系统是为适应自动化系统、特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的。
●基金会现场总线的最大特色就在于:不仅仅是一种总线,而且是一个系统。是网络系统,也是自动化系统。
●基金会现场总线系统区别于以前各种自动化系统的特征就在于:它所具有的开放型数字通信能力,它使自动化系统具备了网络化功能。
●基金会现场总线系统:为全分布式自动化系统。
FF概述与现场总线基金会
基金会现场总线
基金会现场总线系统主要完成的功能:
●对工业生产过程各个参数进行测量、信号变送、控制、显示、计算等。
●实现对生产过程的自动目标检测、监视、自动调节、顺序控制和自动保护,保障工业生产处于安全、稳定、经济的运行状态。
适用于各种复杂工业生产环境,满足本质安全防爆要求,可以为现场设备提供工作电源。
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基金会现场总线
DCS集散控制系统:它把整个生产过程分解为多个子系统,由多台计算机共同协作完成自控系统功能,每台计算机或微处理机独立承担其中某一部分功能。
这种系统的优点是:针对集中控制的模式中危险集中的弊端,但在其物理结构上,仍然为数字控制器与模拟变送器组成的模拟-数字混合系统。
模拟变送器位于工艺设备的生产现场,而控制器一般位于集中控制室。这样其信号的必经路径也将会较长,因而会引发许多弊端和隐患。
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基金会现场总线
FF现场总线系统:把具备通信能力、同时具有的控制、测量等功能的现场设备作为网络节点,由现场总线把它们互连为网络。通过网络上各节点间的操作参数与数据调用,实现信息共享与系统的各项自动化功能。各网络节点的现场设备内具备通信接收、发送与通信控制能力。它们的各项功能是通过网络节点间的信息传输、连接、各部分的功能集成而共同完成,因而称之为网络集成自动化系统。
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基金会现场总线
网络集成自动化系统的目的:
(1) 实现人与人、机器与人、人与机器、生产现场的运行控制信息与办公室的管理指挥信息的沟通和一体化。
(2) 借助网络信息传输与数据共享,组成多种复杂的测量、控制、计算功能,实现生产过程的安全、稳定、经济运行,并实现管控一体化。
FF概述与现场总线基金会
基金会现场总线
FF的主要技术内容有
(1) FF控制网络的通信技术
包括通信模型、通信协议、通信控制器芯片、通信网络与系统管理等内容;
具体实现:通信栈软件、圆卡(仪表和现场设备所用的通讯接口卡)、计算机接口卡、网关、网桥、中继器等技术;
是FF控制网络的核心基础技术之一。
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基金会现场总线
FF的主要技术内容有
(2) 标准化功能块(function block, FB)和功能块应用进程(function block application process, FBAP)
实现自动控制系统的软件技术。
标准化功能块:通过采用一种通用结构,将实现控制系统所需的各种控制功能,划分为标准化的功能模块,编写成软件模块。
每个功能块具有输入、输出、算法、事件、参数与块控制图等属性。
功能块的通用结构是实现开放系统架构的基础。
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基金会现场总线
FF的主要技术内容有
功能块应用进程:将功能块在现场设备中进行组合,成为可执行的应用进程,实现具体控制功能。
进程:是指程序的动态执行,包括程序以及所处理数据; 程序是静态代码;
用户层内容