西門子CPU模塊6ES7516-3FN02-0AB0詳細說明

4西門子通訊電纜代理商特征編輯

(1) 全數(shù)字化通信(2) 開放型的互聯(lián)網(wǎng)絡(3) 互可操作性與互用性(4) 現(xiàn)場設備的智能化(5) 系統(tǒng)結構的高度分散性(6) 對現(xiàn)場環(huán)境的適應性

總線特點

現(xiàn)場控制設備具有通信功能,便于構成工廠底層控制網(wǎng)絡,。通信標準的公開、一致,使系統(tǒng)具備開放性,設備間具有互可操作性,。功能塊與結構的規(guī)范化使相同功能的設備間具有互換性,?？刂乒δ芟路诺浆F(xiàn)場,使控制系統(tǒng)結構具備高度的分散性。

總線優(yōu)點

現(xiàn)場總線使自控設備與系統(tǒng)步入了信息網(wǎng)絡的行列,為其應用開拓了更為廣闊的領域;一對雙絞線上可掛接多個控制設備, 便于節(jié)省安裝費用;節(jié)省維護開銷;提高了系統(tǒng)的可靠性;為用戶提供了更為靈活的系統(tǒng)集成主動權,。

總線缺點

網(wǎng)絡通信中數(shù)據(jù)包的傳輸延遲,通信系統(tǒng)的瞬時錯誤和數(shù)據(jù)包丟失,發(fā)送與到達次序的不一致等都會破壞傳統(tǒng)控制系統(tǒng)原本具有的確定性,使得控制系統(tǒng)的分析與綜合變得更復雜,使控制系統(tǒng)的性能受到負面影響,。

5西門子通訊電纜代理商發(fā)展趨勢編輯

從現(xiàn)場總線技術本身來分析,它有兩個明顯的發(fā)展趨勢:一是尋求統(tǒng)一的現(xiàn)場總線國際標準二是Industrial Ethernet走向工業(yè)控制網(wǎng)絡統(tǒng)一,、開放的TCP/IP Ethernet是20多年來發(fā)展最成功的網(wǎng)絡技術 ,過去一直認為,Ethernet是為IT領域應用而開發(fā)的,它與工業(yè)網(wǎng)絡在實時性、環(huán)境適應性,、總線饋電等許多方面的要求存在差距,在工業(yè)自動化領域只能得到有限應用,。事實上,這些問題正在迅速得到解決,國內(nèi)對EPA技術(Ethernet for Process Automation)也取得了很大的進展。隨著FF HSE的成功開發(fā)以及PROFInet的推廣應用,可以預見Ethernet技術將會十分迅速地進入工業(yè)控制系統(tǒng)的各級網(wǎng)絡,。國際上形成的工業(yè)以太網(wǎng)技術的四大陣營:主要用于離散制造控制系統(tǒng)的是:Modbus-IDA工業(yè)以太網(wǎng)Ethernet/IP工業(yè)以太網(wǎng)PROFInet工業(yè)以太網(wǎng)主要用于過程控制系統(tǒng)的是:Foundation Fieldbus HSE工業(yè)以太網(wǎng)隨著科學技術的快速發(fā)展,過程控制領域在過去的兩個世紀里發(fā)生了巨大的變革,。150多年前出現(xiàn)的基于5-13psi的氣動信號標準(PCS,Pneumatic Control System氣動控制系統(tǒng)),標志著控制理論初步形成,但此時尚未有控制室的概念;20世紀50年代,隨著基于0-10mA或4-20mA的電流模擬信號的模擬過程控制體系被提出并得到廣泛的應用,標志了電氣自動控制時代的到來,三大控制論的確立奠定了現(xiàn)代控制的基礎,設立控制室、控制功能分離的模式也一直沿用至今;20世紀70年代,隨著數(shù)字計算機的介入,產(chǎn)生了“集中控制"的中央控制計算機系統(tǒng),而信號傳輸系統(tǒng)大部分是依然沿用4-20mA的模擬信號,不久人們也發(fā)現(xiàn)了伴隨著“集中控制",該系統(tǒng)存在著易失控,、可靠性低的缺點,并很快將其發(fā)展為分布式控制系統(tǒng)(DCS,Distributed Control System分布式控制系統(tǒng));微處理器的普遍應用和計算機可靠性的提高,使分布式控制系統(tǒng)得到了廣泛的應用,由多臺計算機和一些智能儀表以及智能部件實現(xiàn)的分布式控制是其最主要的特征,而數(shù)字傳輸信號也在逐步取代模擬傳輸信號,。隨著微處理器的快速發(fā)展和廣泛的應用,數(shù)字通信網(wǎng)絡延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場成為可能,產(chǎn)生了以微處理器為核心,使用集成電路代替常規(guī)電子線路,實施信息采集,、顯示、處理,、傳輸以及優(yōu)化控制等功能的智能設備。設備之間彼此通信,、控制,在精度、可操作性以及可靠性,、可維護性等都有更高的要求。由此,導致了現(xiàn)場總線的產(chǎn)生,。

6西門子通訊電纜代理商控制組成編輯

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)由測量系統(tǒng),、控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)三個部分組成,而通信部分的硬、軟件是它最有特色的部分,。1、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng):它的軟件是系統(tǒng)的重要組成部分,控制系統(tǒng)的軟件有組態(tài)軟件,、維護軟件、仿真軟件,、設備軟件和監(jiān)控軟件等,。首先選擇開發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機接口軟件MMI,。通過組態(tài)軟件,完成功能塊之間的連接,選定功能塊參數(shù),進行網(wǎng)絡組態(tài),。在網(wǎng)絡運行過程中對系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)處理,、計算,。優(yōu)化控制及邏輯控制報警、監(jiān)視,、顯示,、報表等。2,、現(xiàn)場總線的測量系統(tǒng):其特點為多變量高性能的測量,使測量儀表具有計算能力等更多功能,由于采用數(shù)字信號,具有高分辨率,準確性高,、抗干擾、抗畸變能力強,同時還具有儀表設備的狀態(tài)信息,可以對處理過程進行調(diào)整,。3,、設備管理系統(tǒng):可以提供設備自身及過程的診斷信息、管理信息,、設備運行狀態(tài)信息(包括智能儀表),、廠商提供的設備制造信息。例如Fisher—Rosemoune公司,推出AMS管理系統(tǒng),它安裝在主計算機內(nèi),由它完成管理功能,可以構成一個現(xiàn)場設備的綜合管理系統(tǒng)信息庫,在此基礎上實現(xiàn)設備的可靠性分析以及預測性維護,。將被動的管理模式改變?yōu)榭深A測性的管理維護模式AMS軟件是以現(xiàn)場服務器為平臺的T型結構,在現(xiàn)場服務器上支撐模塊化,功能豐富的應用軟件為用戶提供一個圖形化界面,。4、總線系統(tǒng)計算機服務模式:以客戶機/服務器模式是較為流行的網(wǎng)絡計算機服務模式,。服務器表示數(shù)據(jù)源(提供者),應用客戶機則表示數(shù)據(jù)使用者,它從數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù),并進一步進行處理,。客房機運行在PC機或工作站上,。服務器運行在小型機或大型機上,它使用雙方的智能,、資源,、數(shù)據(jù)來完成任務,。5、數(shù)據(jù)庫:它能有組織的、動態(tài)的存儲大量有關數(shù)據(jù)與應用程序,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分共享,、交叉訪問,具有高度獨立性,。工業(yè)設備在運行過程中參數(shù)連續(xù)變化,數(shù)據(jù)量大,操作與控制的實時性要求很高,。因此就形成了一個可以互訪操作的分布關系及實時性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),市面上成熟的供選用的如關系數(shù)據(jù)庫中的Orad,sybas,Informix,SQL Server;實時數(shù)據(jù)庫中的Infoplus,PI,ONSPEC等,。6,、網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件與軟件:網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件有:系統(tǒng)管理主機,、服務器,、網(wǎng)關、協(xié)議變換器,、集線器,用戶計算機等及底層智能化儀表,。網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件有網(wǎng)絡操作軟件如:NetWarc,LAN Mangger,Vines,服務器操作軟件如Lenix,os/2,Window NT。應用軟件數(shù)據(jù)庫,、通信協(xié)議,、網(wǎng)絡管理協(xié)議等

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7西門子通訊電纜代理商總線本質(zhì)編輯

不同的機構和不同的人可能對現(xiàn)場總線有著不同的定義,不過通常情況下,大家*在以下六個方面:

通信網(wǎng)絡

用于過程自動化和制造自動化的現(xiàn)場設備或現(xiàn)場儀表互連的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡,。

設備互聯(lián)

依據(jù)實際需要使用不同的傳輸介質(zhì)把不同的現(xiàn)場設備或者現(xiàn)場儀表相互關聯(lián)。

互操作性

用戶可以根據(jù)自身的需求選擇不同廠家或不同型號的產(chǎn)品構成所需的控制回路,從而可以自由地集成FCS,。

分散功能塊

FCS 廢棄了DCS 的輸入/輸出單元和控制站, 把DCS 控制站的功能塊分散地分配給現(xiàn)場儀表, 從而構成虛擬控制站,*地實現(xiàn)了分散控制。

通信線供電

通信線供電方式允許現(xiàn)場儀表直接從通信線上攝取能量, 這種方式提供用于本質(zhì)安全環(huán)境的低功耗現(xiàn)場儀表, 與其配套的還有安全柵,。

開放式互聯(lián)網(wǎng)絡

現(xiàn)場總線為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡,既可以與同層網(wǎng)絡互聯(lián),也可與不同層網(wǎng)絡互聯(lián),還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的共享,。從以上內(nèi)容我們可以看到,現(xiàn)場總線體現(xiàn)了分布、開放,、互聯(lián),、高可靠性的特點,而這些正是DCS系統(tǒng)的缺點。DCS通常是一對一單獨傳送信號,其所采用的模擬信號精度低,易受干擾,位于操作室的操作員對模擬儀表往往難以調(diào)整參數(shù)和預測故障,處于“失控"狀態(tài),很多的儀表廠商自定標準,互換性差,儀表的功能也較單一,難以滿足現(xiàn)代的要求,而且?guī)缀跛械目刂乒δ芏嘉挥诳刂普局?。FCS則采取一對多雙向傳輸信號,采用的數(shù)字信號精度高,、可靠性強,設備也始終處于操作員的遠程監(jiān)控和可控狀態(tài),用戶可以自由按需選擇不同品牌種類的設備互聯(lián),智能儀表具有通信、控制和運算等豐富的功能,而且控制功能分散到各個智能儀表中去,。由此我們可以看到FCS相對于DCS的巨大進步,。也正是由于FCS的以上特點使得其在設計、安裝,、投運到正常生產(chǎn)都具有很大的*性:首先由于分散在前端的智能設備能執(zhí)行較為復雜的任務,不再需要單獨的控制器,、計算單元等,節(jié)省了硬件投資和使用面積;FCS的接線較為簡單,而且一條傳輸線可以掛接多個設備,大大節(jié)約了安裝費用;由于現(xiàn)場控制設備往往具有自診斷功能,并能將故障信息發(fā)送至控制室,減輕了維護工作;同時,由于用戶擁有高度的系統(tǒng)集成自主權,可以通過比較靈活選擇合適的廠家產(chǎn)品;整體系統(tǒng)的可靠性和準確性也大為提高。這一切都幫助用戶實現(xiàn)了減低安裝、使用,、維護的成本,最終達到增加利潤的目的,。

8西門子通訊電纜代理商總線現(xiàn)狀編輯

由于各個國家各個公司的利益之爭,雖然早在1984年國際電工技術委員會/國際標準協(xié)會(IEC/ISA)就著手開始制定現(xiàn)場總線的標準,至今統(tǒng)一的標準仍未完成。很多公司也推出其各自的現(xiàn)場總線技術,但彼此的開放性和互操作性還難以統(tǒng)一