现场总线及其在调度自动化中的应用分析
2020-03-09 06:28:13 点击：
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1、现场总线系统的结构
现场总线是一种互联现场自动化设备及其控制系统的双向数字通信协议。一个现场总线系统可以看成是由一个数字通信设备和监控设备组成的分布式系统。实际上，现场总线就是一种计算机网络，这个网络上的每一个节点就是一个智能化设备，其结构如图1所示。
图1 现场总线控制系统结构示意图
1.1 网络通信
为支持设备之间的信息传送，现场总线基金会系统体系结构定义了三个层次的通信体系，包括：
(1) 物理层定义信号如何发送;
(2) 数据链路层定义设备间网络如何被共享和调度;
(3) 应用层定义报文的格式。
1.2 功能模块
定义参数、算法和事件响应三大要素的通用格式。
1.3 对象字典和设备描述
为了支持功能模块的标准化，现场总线基金会定义了两个工具——对象字典和设备描述语言，用于定义和描述应用进程的网络可见对象。
1.4 网络管理
现场总线基金会系统结构为每一个设备定义了一个网络代理。网络代理可提供组态管理、功能管理和差错管理的能力。
1.5 系统管理
系统管理内核完成以下功能：分配设备地址、功能模块执行的调度、时钟同步等。
2、现场总线的技术特点
现场总线技术是三C(Computer、Control、Communication)技术从控制层发展到工艺设备现场的技术结果，现场总线技术的特点如下：
2.1 全数字化通信
传统集散控制系统(DCS——Distributed Control System)是“半数字”系统，许多I/O模板接收或送出4～20 mA模拟信号;而现场总线控制系统(FCS—Fieldbus Control System)是一个“纯数字“系统，信号传输实现全数字化，提高了信号的可靠性、准确性，实现了检错、纠错功能。