第一篇：現(xiàn)場總線技術(shù)實驗報告

實 驗 報 告

課程名稱

《現(xiàn)場總線技術(shù)》

題目名稱

現(xiàn)場實驗報告

學(xué)生學(xué)院

信息工程學(xué)院

專業(yè)班級

學(xué)生學(xué)號

學(xué)生姓名

指導(dǎo)教師

2015 年 1 月 1 日

實驗一

0 STEP7 V5.0 編程基礎(chǔ)及 S7--C 300PLC 組態(tài)

一、實驗?zāi)康?/span>

通過老師講解 STEP7 軟件和硬件組態(tài)的基礎(chǔ)知識，使同學(xué)們掌握使用 STEP7 的步驟和硬件組態(tài)等內(nèi)容，為后續(xù)實驗打下基礎(chǔ)。

二、實驗 內(nèi)容 1、組合硬件和軟件 STEP7 V5.0 是專用于 SIMATIC S7-300/400 PLC 站的組態(tài)創(chuàng)建及設(shè)計 PLC 控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件。按照以下步驟：

（1）運行 STEP7 V5.0 的軟件，在該軟件下建立自已的文件。

（2）對SIMATIC S7-300PLC站組態(tài)、保存和編譯，下載到 S7-300PLC。

（3）使用 STEP7 V5.0 軟件中的梯形邏輯、功能塊圖或語句表進(jìn)行編程，還可應(yīng)用 STEP7 V5.0 對程序進(jìn)行調(diào)試和實時監(jiān)視。

2、使用 STEP7 V5.0 的步驟

設(shè)計自動化任務(wù)解決方案 生成一個項目 下載到 CPU 進(jìn)行調(diào)試診斷 硬件組態(tài) 程序生成 程序生成 硬件組態(tài)

圖 1-1 STEP7 的基本步驟

3、啟動 SIMATIC 管理器并創(chuàng)建一個項目（1）新建項目 首先在電腦中必須建立自己的文件：File → New →寫上 Name（2）通信接口設(shè)置 為保證能正常地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，需對通信接口進(jìn)行設(shè)置，方法有 2 種：

1）所有程序

SIMATIC

STEP 7

設(shè)置 PG/PC 接口

PC Adapter(Auto)

屬性

本地連接

USB/COM（根據(jù)適配器連接到計算機(jī)的方式選擇）； 2）SIMATIC 管理器界面

選項

PC Adapter(Auto)

屬性

本地連接

USB/COM（根據(jù)適配器連接到計算機(jī)的方式選擇）。

（3）硬件組態(tài) 在自己的文件下，對 S7-300PLC 進(jìn)行組態(tài)，一般設(shè)備都需有其組態(tài)文件，西門子常用設(shè)備的組態(tài)文件存在 STEP7 V5.0 中，其步驟如下;? 插入 →站點 →

SIMATIC 300 站點 ； ? 選定 SIMATIC 300（1）的Hardwork（硬件）右邊 Profi

→

標(biāo)準(zhǔn) → SIMATIC 300 將軌道、電源、CPU、I/O 模塊組態(tài)到硬件中：

軌道：RACK-300 →

Rail；，插入電源：選中（0）UR 中 1 1, 插入電源模塊 PS-300 →

PS307 5A；

插入 CPU：選中（0）UR 中 2 2，插入 CPU 模塊 CPU-300→CPU315-2DP→配置 CPU 的型號（CPU 模塊的最下方）； ? 插入輸入/輸出模塊 DI/DO：

1)選中（0）UR 中 4，插入輸入/輸出模塊 SM-300

→ DI/DO→ 配置

輸入/輸出模塊的型號（CPU 模塊的最上方）； 2)S7-300 PLC 中有些 CPU 自帶輸入/輸出模塊，此時不需進(jìn)行 DI/DO組態(tài)。

（4）S7-300PLC CPU 的開關(guān)與指示燈 S7-300PLC CPU 的開關(guān)與顯示燈如圖 1－1 所示 模式選擇器：

MRES:

模塊復(fù)位功能。

STOP:

停止模式，程序不執(zhí)行。

RUN:

程序執(zhí)行，編程器只讀操作。

RUN-P:

程序執(zhí)行，編程器讀寫操作。

指示燈：

S F: 組錯誤：CPU 內(nèi)部錯誤或帶診斷功能錯誤。

BF: 組錯誤: 總線出錯指示燈(只適用于帶有 DP

接口的 CPU)。出錯時亮。

FRCE:

FORCE：指示至少有一個輸入或輸出被強(qiáng)

制。

DC5V: 內(nèi)部 5VDC 電壓指示。

RUN:

當(dāng) CPU 啟動時閃爍，在運行模式下常亮。

STOP:

在停止模式下常亮，有存儲器復(fù)位請求時慢速閃爍。正在執(zhí)行存儲器復(fù)位時快速閃爍，由于存儲器卡插入需要存儲器復(fù)位時慢速閃爍。

（5）編程 圖 1-5

CPU 開關(guān)與指示燈 圖 1-1

CPU 開關(guān)與指示燈

S7-300PLC 采用模塊化的編程結(jié)構(gòu)，包含有通用的 OB 組織塊，通用的 FC、FB 功能與功能塊，西門子提供的 SFC，SFB 系統(tǒng)功能塊，DB 數(shù)據(jù)塊，各個模塊之間可以相互調(diào)用。OB1 是其中的循環(huán)執(zhí)行組織塊，程序首先并一直在 OB1 中循環(huán)運行，在 OB1 中可以調(diào)用其它的程序塊執(zhí)行。

在 S7

Program 下的 Block 中，選定并打開 OB1，用梯形邏輯、功能塊圖或語句表編程，再保存編譯和下載，即可執(zhí)行程序。

（6）程序的清除（存儲器復(fù)位）：

圖 1－2 編程界面 A、模式選擇器放在 STOP 位置 B、模式選擇器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示燈閃爍兩次（慢速）

C、松開模式選擇器（自動回到 STOP 位置）

D、模式選擇器保持在 MERS 位置（STOP 指示燈快速閃爍）

E、松開模式選擇器（自動回到 STOP 位置）

（7）運行并監(jiān)控 將 CPU 打到 STOP 模式，下載整個 SIMATIC 300 站點。再將 CPU打到 RUN 模式，打開監(jiān)視，程序運行狀態(tài)可在 OB1 上監(jiān)視到。

三、思考題 一.為什么要進(jìn)行硬件組態(tài)？

PLC 是一種模塊化的結(jié)構(gòu)，電源、cpu、i/o 等模塊都是單獨成塊的。而 PLC 組態(tài)是對硬件進(jìn)行配置，簡單的說就是告訴系統(tǒng)你配置了哪些東西，這樣系統(tǒng)才能去連接你的東西。

二.硬件組態(tài)和程序生成有先后之分嗎？哪種比較方便些？ 沒有先后之分。先進(jìn)行硬件組態(tài)，然后是下載用戶程序方便些。這樣STEP7 在硬件組態(tài)編輯器中會顯示可能的地址。而且有了系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊后，如果你的程序中硬件組態(tài)與你的實際硬件一致，就可以在 SIMATIC管理器中，直接選中 Blocks，然后執(zhí)行下載，在提示你是否也下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊時，只要點擊 Yes，就把硬件組態(tài)信息和用戶程序一起下載到 CPU 中。

四、實驗心得 在這次的實驗中，從中了解 STEP7 V5.0 的軟件，并學(xué)會在該軟件下建立自已的文件，對 PLC 站組態(tài)、保存和編譯，并且下載到 PLC，用軟件中的梯形邏輯進(jìn)行編程，還用軟件進(jìn)行實時監(jiān)視。開始沒找到正確的硬件進(jìn)行組態(tài)，然后在師姐的指導(dǎo)下，找到完全和硬件一致的進(jìn)行組態(tài)，之后的還是比較容易。

實驗 二

S7-300PLC 之間的 MPI 通訊

一、實驗?zāi)康?熟悉現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò) MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本原理和 STEP7 硬件組態(tài)，掌握 S7-300PLC 編程和兩個 PLC 之間 MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的具體方法。

二、實驗內(nèi)容 （1）要求：對 PLC 及 MPI 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，采用 STEP 7 V5.x 編程，以 MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，在第二臺 S7-300 的程序中編譯一組密碼，在第一臺 S7-300 上輸入八位的開關(guān)信號。如果開關(guān)信號與密碼不同，則第二臺 PLC 的某個輸出點上的輸出信號閃爍；如果開關(guān)信號與密碼相同，則這個輸出點上的輸出信號長亮。根據(jù)需要添加實驗內(nèi)容和使用 PLC 內(nèi)部的系統(tǒng)功能。

（2）實驗主要儀器設(shè)備和器材：S7-300 可編程控制器，開關(guān)裝置，S7-300 適配器，裝有 STEP7 軟件的工控機(jī)（或電腦）。

（3）實驗方法、步驟及結(jié)構(gòu)測試：

圖 2-1 MPI 通訊示意圖 具體實驗步驟如下：

1、硬件連接 應(yīng)用帶連接頭的屏蔽雙絞線，通過 PLC 中的 MPI 接口進(jìn)行連接，SIEMENS300(2)CPU SIEMENS300(1)CPU 全局?jǐn)?shù)據(jù)

將實際線路連好，開關(guān)輸入量也接好；同時全部清除兩臺 S7-300PLC原有的程序，并打到 STOP 擋，為硬件組態(tài)和編程作好準(zhǔn)備。

2、組態(tài)硬件 利用 SIMATIC 管理器，在項目中為要連網(wǎng)的設(shè)備生成硬件站之后利用硬件組態(tài)工具逐個打開這些站。

1)打開 SIMATIC Manager,在“文件”選擇“新建”。在空白處點擊右鍵選中“插入新對象”，再選 SIMATIC 300。

2)進(jìn)行組態(tài) 第一臺設(shè)備：根據(jù)實際硬件配置組態(tài)。

第二臺設(shè)備：根據(jù)實際硬件配置組態(tài)。

3)選“站點”,進(jìn)行“保存和編譯”。

3、設(shè)定 MPI 地址 組態(tài)硬件時，必須定義CPU連接在MPI網(wǎng)絡(luò)上，并分配各自MPI地址。

1)在 SIMATIC 300（1）選中 Hardware（硬件）。

2)雙擊，選 CPU315-2DP。

3)雙擊，選屬性。

4)選定 MPI（1），并設(shè)定其地址。

在硬盤上保存 CPU 的配置參數(shù)，然后分別下裝到每一 CPU 中(點到點)。

4、檢查網(wǎng)絡(luò)

1)網(wǎng)絡(luò)組態(tài) 分別在兩臺 PLC 硬件組態(tài)中，選菜單欄中的“選項”，然后選“組

態(tài)網(wǎng)絡(luò)”，進(jìn)行組網(wǎng)。選中 MPI（I）雙擊，將兩臺 PLC 組網(wǎng)。

用 Profibus 電纜連接 MPI 節(jié)點，可以用多條 MPI 線連接。在這里用一條 MPI 線連接即可，這樣就可以與所有 CPU 建立在線連接。打開網(wǎng)絡(luò)組態(tài)查看，還可用 SIMATIC 管理中 PLC 下的“Accessible Nodes”功能來測試連接狀態(tài)。

5、設(shè)計程序 編譯程序 進(jìn)入程序設(shè)計時，可按以下步驟：選 SIMATIC 300（1）→CPU 315-2DP→S7 Program(1)→Blocks→OB1,雙擊后可開始編寫程序。

第一臺 S7_300 的程序框圖：

讀取八位開關(guān)信號 IB0，傳遞到 MB0：

MOVE EN

ENO IN

OUT 第二臺 S7-300 的程序框圖：

輸入密碼，輸入固定數(shù)據(jù) 1280，傳送到 MW2：

MOVE EN

ENO IN

OUT

開關(guān)信號數(shù)據(jù) MW6 與密碼數(shù)據(jù) MW2 對比：

IB0 MB0 1280 MW2

CMP==1 IN1

IN2

CMP<>1 IN1

IN2

輸出為 Q0.0。輸出信號燈閃爍：

第二臺 CPU 的時鐘存儲器，地址 M100 此時閃光頻率為 1Hz,周期=1s,燈通=0.5s,燈閉=0.5s 程序框圖

M100

Q124.5 6、生成全局?jǐn)?shù)據(jù)表 應(yīng)用“定義全局?jǐn)?shù)據(jù)”工具可以生成一個全局?jǐn)?shù)據(jù)表。將數(shù)據(jù)表編譯兩次然后下裝到 CPU 中。

根據(jù)程序可知，數(shù)據(jù)從第一個 CPU 中的 MB0 發(fā)送到第二個 CPU中的 MW6，編譯兩次后，下載。

生成全局?jǐn)?shù)據(jù)表步驟如下：

1）選擇 MPI 網(wǎng) 回到前面的項目界面雙擊 MPI 網(wǎng)→選項→定義全局?jǐn)?shù)據(jù)，產(chǎn)生或打開全局?jǐn)?shù)據(jù)表。

2）分配 CPU MW2 MW6 MW2 MW6

點擊 GDID 后的空格右鍵彈出 CPU→點擊 CPU→雙擊 SIMATIC

300(1)→雙擊 CPU 3）填入發(fā)送和接收數(shù)據(jù)（注明發(fā)送方）

填入 MB0→選“選作發(fā)送器”→在后一空格用右鍵彈出 CPU→點擊 CPU→雙擊 SIMATIC

300(2)→雙擊選中另一個 CPU→點擊下一空格填入 MW6→編譯→關(guān)閉→點擊“查看”→選“掃描速率”及“全局?jǐn)?shù)據(jù)狀態(tài)”→編譯→關(guān)閉→退出。

4）下載程序

定義完全局?jǐn)?shù)據(jù)后下載程序。在下載程序前應(yīng)先清除原有的程序。SIMATIC 300（1）→下載。

5）運行及結(jié)果 A、將兩臺 S7－300PLC 的開關(guān)打到 RUN 擋，S7－300CPU 上的其它燈是不亮的，這時全局?jǐn)?shù)據(jù)開始自動循環(huán)交換。

B、在第一臺 PLC 上輸入八位開關(guān)量 IB0，數(shù)據(jù)傳遞到 MB0，通過 MPI 網(wǎng)絡(luò)，運行全局?jǐn)?shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)從第一臺 PLC 的 MB0 傳送到第二臺 PLC 的 MW6。MW6 上的數(shù)據(jù)與第二臺 PLC 的 MW2 中C、密碼數(shù)據(jù)相比較后，在第二臺 PLC 的輸出點 Qxxx.x 輸出結(jié)果。若信號與密碼相同，第二臺 PLC 輸出燈 Qxxx.x 亮。

三、思考題 1、在下載程序前如何清除原來的程序？ 現(xiàn)在 PLC 把新的程序下載進(jìn)去，會自動覆蓋原本的程序的。如果要直接清除的話，則可通過復(fù)位清除寄存器內(nèi)容，先把模式選擇器放在STOP 位置，然后模式選擇器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示燈閃爍兩次，再松開模式選擇器，模式選擇器保持在 MERS 位置，此時 STOP 指示燈快速閃爍，然后松開模式選擇器就可以了。

2、下載程序時應(yīng)注意什么問題？ A 硬件組態(tài)沒有錯誤，組態(tài)都錯了，下進(jìn)去也沒用。

B最好先下新硬件組態(tài)信息，然后保證按鍵打到STOP檔位再下程序。

C 在進(jìn)行了新的組態(tài)編譯時，必須點擊 Yes，即把新的硬件組態(tài)信息也下載到 CPU 中，否則新的硬件組態(tài)和舊的用戶程序?qū)a(chǎn)生沖突。

3、密碼數(shù)據(jù)在開關(guān)量上是如何表示的？試著把密碼設(shè)為小于 256 的數(shù)，再運行程序看結(jié)果如何？為什么？ 如果字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字，則 MB0、MB1 分別變成 MW6 的高 8 位和低 8位，MB1 沒有則補 0，MB0 傳送到 MW6 中變成高 8 位。如果小于 256，則輸出信號長亮，因為密碼相同了啊。

四、實驗心得 在這次實驗中，學(xué)會了 PLC 兩個 PLC 之間 MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的方法，同時學(xué)會了用梯形圖編程，如果是簡單的程序基本能自己編好。實驗中開始沒懂程序原理，難點就在那個密碼表示，后來請教師姐才懂的。

實驗三 三

S7-300PLC 之間的 DP 通訊

一、實驗?zāi)康?/span>

熟悉現(xiàn)場總線 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本原理，掌握 S7-300 編程和兩個 PLC 之間 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的具體方法。

二、實驗內(nèi)容

1）要求：對 PLC 及 DP 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，采用 STEP 7 V5.0 編程，以 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，在第二臺 S7-300（從站）的程序中編譯一組（三個）兩字節(jié)的密碼，分別為 256，512，1280，在第一臺 S7-300（主站）上輸入 16 位的開關(guān)信號。如果開關(guān)信號與其中一組密碼相同，則第一臺 PLC 的一個指定的相應(yīng)輸出點上的輸出信號亮，即輸入信號是256，則 Q4.0 亮，輸入信號是 512，則 Q4.1 亮，輸入信號是 1280，則 Q4.2 亮；否則沒有燈亮。

2）實驗主要儀器設(shè)備和材料：S7-300 可編程控制器，開關(guān)裝置，S7-300適配器，裝有 STEP7 軟件的工控機(jī)。

3）實驗方法、步驟及結(jié)構(gòu)測試：

1、硬件連接 將兩臺的 DP 口通過 PROFIBUS 電纜連接，開關(guān)輸入量接在主站的DI 模塊上；同時將兩臺 PLC 全部清除原有程序，打到 STOP 擋，為硬件組態(tài)和編程作好準(zhǔn)備。

SIEMENS300(1)主站

交換區(qū) PROFIBUS-DP SIEMENS300(1)從站

交換區(qū)

圖 3-1 DP 通訊示意圖 4）組態(tài)硬件（1）新建項目 在 STEP7 中創(chuàng)建一個新項目，然后選擇“插入”?站點?Simatic 300 站點，插入兩個 S7 300 站，這里命名為 Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。再選擇“插入”?“站點”?PROFIBUS。如圖 3-2 所示。當(dāng)然也可完成一個站的配置后，再建另一個。

（2）組態(tài)硬件 從站和主站硬件根據(jù)實際選定，原則上要先組態(tài)從站。雙擊 Simatic 300(slave)“Hardware(硬件)”，進(jìn)入硬件組態(tài)窗口，在功能按鈕欄中點擊“Catalog”圖標(biāo)打開硬件目錄，按硬件安裝次序和訂貨號依次插入機(jī)架、電源、CPU 和輸入/輸出模塊等進(jìn)行硬件組態(tài)，主從站的硬件組態(tài)原理一樣。

5）參數(shù)設(shè)定 硬件組態(tài)后，雙擊 DP(X2)插槽，打開 DP 屬性窗口點擊屬性按鈕進(jìn)入 PROFIBUS 接口組態(tài)窗口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。

（1）從站設(shè)定：在“屬性 DP ”對話框中選擇“工作模式” 標(biāo)簽，將 DP 屬性設(shè)為從站(Slave)。然后點擊“常規(guī)”標(biāo)簽，點擊“屬

性”按鈕，之后點擊 Network Settings 標(biāo)簽，對其它屬性進(jìn)行配置，如：站地址、波特率等。設(shè)定完成之后，點擊”保存”即可,不要進(jìn)行編譯。

（2）主站設(shè)定：在“屬性 DP ”對話框中選擇 “工作模式”標(biāo)簽，將 DP 屬性設(shè)為主站(Master)。然后點擊“常規(guī)”標(biāo)簽，點擊“屬性”按鈕，對其它屬性進(jìn)行配置，如：站地址、波特率等。注意：這里的主站地址跟從站的地址不能重復(fù)，且同一個站的 MPI 地址和 DP地址要保持一致。

（3）連接從站：在硬件組態(tài)（HW Config）窗口中，打開窗口右側(cè)硬件目錄，選擇“ PROFIBUS DP?Configured Stations”文件夾，將 CPU31x 拖拽到主站系統(tǒng) DP 接口的 PROFIBUS 總線上，這時會彈出 DP 從站連接屬性對話框，選擇所要連接的從站后，點擊“連接”按鈕，再點擊“確認(rèn)”。注 注：如果有多個從站存在時，要一一連接。

（4）設(shè)定交換區(qū)地址 雙擊從站，選擇“組態(tài)”標(biāo)簽，打開 I/O 通信接口區(qū)屬性設(shè)置窗口，進(jìn)行設(shè)置。或者進(jìn)入“從站屬性“窗口，如果沒有出現(xiàn)表格，則要點擊下面的“新建”，分兩次輸入表格。

地址類型:

選擇“Input”對應(yīng)輸入?yún)^(qū)，“Output”對應(yīng)輸出區(qū)。

地址:

設(shè)置通信數(shù)據(jù)區(qū)的起地址。

長度:

設(shè)置通信區(qū)域的大小，最多 32 字節(jié)。本例設(shè)為 8 字節(jié)。

單位:

選擇是按字節(jié)（byte）還是按字（word）來通信。

一致性:

選擇“Unit”是按在“Unit”中定義的數(shù)據(jù)格式發(fā)送，即

按字節(jié)或字發(fā)送。

從站與主站設(shè)置完成后，點擊“編譯存盤”按鈕，編譯無誤后即完成從站和主站的組態(tài)設(shè)置。

6）檢查網(wǎng)絡(luò) 點擊“組態(tài)網(wǎng)絡(luò)”圖標(biāo)

。打開網(wǎng)絡(luò)組態(tài)查看，是否成功。

7）設(shè)計程序

輸入三個 16 位的密碼：

256，512，1280 結(jié)束 從站

主站 給定一個 16 位的開關(guān)量信號 開關(guān)量是 256 開關(guān)量是 512 開關(guān)量是1280 Q4.0 亮 Q4.1 亮 Q4.2 亮 結(jié)束 圖 3-2 程序框圖

8）程序清單

輸入零字節(jié)的任一位閉合，使能接通。IW0的值傳送到 QW10。

圖 3-4 從站中密碼設(shè)定

圖 3-3 主站程序

9）運行及實驗結(jié)果 輸入開關(guān)量 1，則 Q4.0 亮；輸入開關(guān)量 2，則 Q4.1 亮；輸入開關(guān)量 5，則 Q4.2 亮，輸入其它量時，信號與密碼不同，無燈亮。

三、思考題

1．指出 PROFIBUS 中，DP 與 MPI 通信的特點與區(qū)別。

MPI：多點通信的接口，是一種適用于少數(shù)站點間通信的網(wǎng)絡(luò)，多用于連接上位機(jī)和少量PLC之間近距離通信。MPI的通信速率為19.2K～12Mbit/s。在 MPI 網(wǎng)絡(luò)上最多可以有 32 個站。MPI 允許主-主通信和主-從通信。

DP：允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。在同一總線上最多可連接 126 個站點。通訊波特率最大支持 12MB，距離可達(dá) 1200M。包括以下三種不同類型設(shè)備：一級 DP 主站、二級 DP 主站、DP 從站。

2．簡述數(shù)據(jù)交換過程以及數(shù)據(jù)交換區(qū)的設(shè)置方法。

由主機(jī)數(shù)據(jù)交換區(qū)的數(shù)據(jù)通過總線傳送到從機(jī)的數(shù)據(jù)交換區(qū)。雙擊從站，選擇組態(tài)標(biāo)簽，打開 I/O 通信接口區(qū)屬性設(shè)置窗口，進(jìn)行設(shè)置。或者進(jìn)入從站屬性窗口，如果沒有出現(xiàn)表格，則要點擊下面的新建，分兩次輸入表格。

3．在不改變交換區(qū)地址的情況下，QW10-QW16，IW20-IW24 可以用 M寄存器區(qū)取代嗎？說明原因。

可以，取代的話還會使程序簡單，不過功能也會變得簡單罷了。

四、實驗心得

在這次實驗中，熟悉現(xiàn)場總線 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本原理，弄懂了兩個PLC 之間 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的方法，同時又用梯形圖編程，加強(qiáng)了編程能力。實驗中 DP 通訊還是比較復(fù)雜，主要是有很多細(xì)節(jié)，常常要請教師姐，看來要多用和多了解才行。

第二篇：北郵現(xiàn)場總線實驗報告

現(xiàn)場總線實驗報告

實驗名稱：

CAN總線技術(shù)與iCAN模塊實驗

學(xué)院：

自動化學(xué)院

專業(yè)：

自動化專業(yè)

班級：

2010211411

姓名：

韓思宇

學(xué)號：

10212006

指導(dǎo)老師：

楊軍

一、實驗名稱：

實驗一：CAN總線技術(shù)與iCAN模塊實驗

二、實驗設(shè)備：

計算機(jī)，CAN總線系列實驗箱，測控設(shè)備箱，萬用表。

三、實驗內(nèi)容：

1、熟悉iCAN各模塊的功能及原理，了解接線端子。

2、學(xué)習(xí)USBCAN-2A接口卡的使用及安裝，安裝USBCAN-2A接口卡的驅(qū)動程序。

3、根據(jù)實驗指導(dǎo)書中的手動設(shè)置iCAN模塊MACID的方法手動設(shè)置各模塊的MACID。

4、使用提供的iCANTest測試軟件工具來測試各模塊的功能及用法，利用測試工具與模塊之間通信。

5、學(xué)習(xí)了解iCAN主站函數(shù)庫中的主要操作函數(shù)及其應(yīng)用。

6、學(xué)習(xí)利用VC或者VB編程來對iCAN系列各模塊進(jìn)行操作。

四：實驗過程：

1、驅(qū)動程序安裝：

USBCAN-2A接口卡的驅(qū)動程序需要自己手動進(jìn)行安裝，驅(qū)動程序已經(jīng)存放于實驗準(zhǔn)備內(nèi)容中。找到驅(qū)動程序，直接點擊進(jìn)行安裝即可。安裝完成后，在“管理->設(shè)備管理器->通用串行總線控制器”中查看驅(qū)動是否安裝成功。

注意：安裝驅(qū)動程序過程中PC機(jī)不能連接USB電纜。

2、iCANTEST安裝與運行：

連接設(shè)備后，打開iCANTEST軟件，點擊“系統(tǒng)配置”，設(shè)置設(shè)備類型為USBCAN2，點擊“啟動”->“上線”，試驗各模塊的功能。點擊“全部下線”，將斷開主機(jī)與所有模塊的連接。

3、各種iCAN模塊的測試

4、指示燈，按鈕，溫濕度傳感器的連接

5、測試運行記錄與截屏圖：

iCAN模塊測試運行記錄與截圖。

圖（1）

iCANTEST界面

iCAN4055模塊界面如圖（2）。DI輸入由測控設(shè)備箱中的開關(guān)控制，DO輸出控制設(shè)備箱上的燈泡亮滅。

圖（2）

iCAN4055模塊界面

iCAN4210模塊如圖（3）。iCAN4210模塊為2路模擬量輸出模塊。將該模塊的輸出通道0與iCAN4017模塊的輸入通道3相連，可觀察到改變iCAN4210的通道0設(shè)定值時，iCAN4017的通道3顯示值會隨之變化。（通道0為0x8000時，通道3顯示為5.000V。）

圖（3）

iCAN4210模塊界面

iCAN4017模塊如圖（4）。iCAN4017模塊為8路模擬量輸入模塊。將該模塊的通道0與通道1與測控設(shè)備箱的溫濕度傳感器相連，可由通道0和1的電壓值推導(dǎo)出傳感器測出的環(huán)境溫度和濕度。由于實驗時使用的溫濕度傳感器溫度測量部分故障，所以通道0顯示0.000V,濕度測量部分正常，通道1顯示為6.182V。

圖（4）

iCAN4017模塊界面

6、自編程序主要功能

（1）添加一個輸入編輯框和一個按鈕控件，通過輸入0x00-0xFF之間的十六

進(jìn)制數(shù)來控制iCAN4055的DO通道的輸入；再設(shè)置一個編輯框edit控件來讀取iCAN4055的8位數(shù)字量輸入通道的狀態(tài)。（2）設(shè)置兩個輸入編輯框控件，來分別設(shè)置iCAN4210兩個通道的輸出。（3）設(shè)置4個編輯框edit控件來分別讀取iCAN4017前四個通道ch0、ch1、ch2、ch3的模擬量輸入值。

7、自編程序運行結(jié)果與截圖（課上未做，課下做了界面和程序）

圖（5）

iCAN4055模塊界面

圖（6）

iCAN4017模塊界面

8、主要程序部分

（1）有關(guān)iCAN4055功能模塊的簡單功能的實現(xiàn)的整體代碼如下：

首先在生成的類頭文件Sample4055dlg.h中的類CSample4055中添加申明變量： public:

unsigned char buf[1];//發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩存區(qū) unsigned char recbuf[1];//接受數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩存區(qū) unsigned long len;int outvalue;int count;CString str;在Sample4055.cpp文件中編寫控制代碼： 首先添加對變量的定義： ROUTECFG cfg;

HANDLE hRoute=0;//新的ICAN網(wǎng)絡(luò)

HANDLE hSlave4055=0;//數(shù)字量輸入輸出模塊4055，MACID=1 CSample4055::CSample4055(CWnd* pParent /*=NULL*/){

}

（2）添加每個控件消息響應(yīng)函數(shù)的代碼： void CSample4055::OnStartsysButton1(){ : CDialog(CSample4055::IDD, pParent)buf[0]=0;recbuf[0]=0;count=0;len=0;str=“";

// TODO: Add your control notification handler code here cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接線口 cfg.iCardInd=0;//卡序號

cfg.iCANInd=0;//CAN通道選擇（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的設(shè)定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循環(huán)周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID

Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN網(wǎng)絡(luò)

if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//調(diào)用Mgr_StartSys()函數(shù)對CAN網(wǎng)絡(luò)是否啟動進(jìn)行判斷，返回為ICANOK

} void CSample4055::OnLink4055Button2(){ if(Mgr_IsStarted()!=1){ { } else { } MessageBox(”CAN網(wǎng)絡(luò)已啟動“);MessageBox(”系統(tǒng)啟動失敗“);

MessageBox(”系統(tǒng)未啟動或啟動失敗，請先啟動CAN網(wǎng)絡(luò)“);

} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,1,&hSlave4055);//添加從站4055,MACID=1

if(Slave_Connect(hSlave4055)!=ICANOK)//判斷從站4055是否連接成功 { } MessageBox(”4055連接失敗“);

else

{ } MessageBox(”4055連接成功“);

SetTimer(1,1000,NULL);//設(shè)定開啟定時循環(huán)，1代表消息事件id，1000表示1000ms即1s } void CSample4055::OnTimer(UINT nIDEvent)//Timer事件函數(shù) {

// TODO: Add your message handler code here and/or call default if(nIDEvent==1){ }

len=1;Slave_GetDIData(hSlave4055,recbuf,&len);//讀取4055數(shù)字量輸入端口數(shù)據(jù) str.Format(”0x%02x:%d“,recbuf[0],count);

m_getDI.SetWindowText(str);count=count+1;

CDialog::OnTimer(nIDEvent);

} } void CSample4055::OnButtonSetvalue()//設(shè)定4055數(shù)字量輸出端口值 { // TODO: Add your control notification handler code here if((Mgr_IsStarted()==1)&&(Slave_IsConnected(hSlave4055)==1))

{

UpdateData(true);

outvalue=strtol(m_invalue,NULL,16);//按十六進(jìn)制進(jìn)行讀取 if(outvalue >= 0 && outvalue <= 255){

buf[0]=(unsigned short)strtol(m_invalue,NULL,16);

Slave_SendData(hSlave4055,0x20,buf,1);//發(fā)送數(shù)據(jù) } else { } } else { MessageBox(”請輸入00~FF之間的十六進(jìn)制數(shù)“);

MessageBox(”系統(tǒng)未啟動或從站未連接，請查看后再進(jìn)行操作“);}

（3）2路模擬量輸出模塊iCAN4210的編程使用 實驗代碼如下：

首先添加所用變量的申明： ROUTECFG cfg;

HANDLE hRoute=0;//新的ICAN網(wǎng)絡(luò) HANDLE hSlave4210=0;//MACID=2

控制代碼：

void CSample4210::OnBUTTONStartCANSys(){ // TODO: Add your control notification handler code here } 8

cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接線口 cfg.iCardInd=0;//卡序號

cfg.iCANInd=0;//CAN通道選擇（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的設(shè)定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循環(huán)周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID

Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN網(wǎng)絡(luò)

if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//調(diào)用Mgr_StartSys()函數(shù)對CAN網(wǎng)絡(luò)是否啟動進(jìn)行判斷，返回為ICANOK

} void CSample4210::OnButtonLink4210(){

// TODO: Add your control notification handler code here if(Mgr_IsStarted()!=1){ { } else { } MessageBox(”CAN網(wǎng)絡(luò)已啟動“);MessageBox(”系統(tǒng)啟動失敗“);

MessageBox(”系統(tǒng)未啟動或啟動失敗，請先啟動CAN網(wǎng)絡(luò)“);

} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,2,&hSlave4210);

if(Slave_Connect(hSlave4210)!=ICANOK){ } MessageBox(”4210連接失敗“);

else

} void CSample4210::OnButtonCanok(){ if((Mgr_IsStarted()==1)&&(Slave_IsConnected(hSlave4210)==1)){ } } MessageBox(”4210連接成功“);

{ unsigned char buf[32]={0};

UpdateData(true);if(m_setch0>=0.0&&m_setch0<=10.0){

buf[1]=(unsigned short)(m_setch0/10)*65535;

buf[0]=(unsigned short)((m_setch0/10)*65535)>>8;

} else { } if(m_setch1>=0.0&&m_setch1<=10.0)MessageBox(”提示：請輸入0~10V電壓“);

{

buf[3]=(unsigned short)(m_setch1/10)*65535;

buf[2]=(unsigned short)((m_setch1/10)*65535)>>8;

}

else { } MessageBox(”提示：請輸入0~10V電壓“);

Slave_SendData(hSlave4210,0x60,buf,4);

} else {

MessageBox(”系統(tǒng)未啟動或從站未連接，請查看后再進(jìn)行操作“);}（4）8路模擬量輸入模塊iCAN4017 首先，在生成的.h頭文件中添加使用到的變量的申明。public:

unsigned char recbuf[16];unsigned long len;int count;} 在.cpp文件中首先添加iCAN網(wǎng)絡(luò)定義和申明以及變量的初始化操作。

ROUTECFG cfg;HANDLE hRoute=0;//新的ICAN網(wǎng)絡(luò)

HANDLE hSlave4017=0;//AI模塊4017，MACID=3

CSample4017::CSample4017(CWnd* pParent /*=NULL*/){

: CDialog(CSample4017::IDD, pParent)//{{AFX_DATA_INIT(CSample4017)m_valuech0 = 0.0;m_valuech1 = 0.0;m_valuech2 = 0.0;

} m_valuech3 = 0.0;m_counter = 0;//}}AFX_DATA_INIT recbuf[0]=0;recbuf[1]=0;recbuf[2]=0;recbuf[3]=0;recbuf[4]=0;recbuf[5]=0;recbuf[6]=0;recbuf[7]=0;len=0;count=0;void CSample4017::OnBUTTONStartCANSys(){

// TODO: Add your control notification handler code here cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接線口 cfg.iCardInd=0;//卡序號

cfg.iCANInd=0;//CAN通道選擇（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的設(shè)定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循環(huán)周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID

Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN網(wǎng)絡(luò)

if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//調(diào)用Mgr_StartSys()函數(shù)對CAN網(wǎng)絡(luò)是否啟動進(jìn)行判斷，返回為ICANOK

{

} } else { } MessageBox(”系統(tǒng)啟動失敗“);MessageBox(”CAN網(wǎng)絡(luò)已啟動“);void CSample4017::OnButtonLink4017(){

// TODO: Add your control notification handler code here if(Mgr_IsStarted()!=1){

MessageBox(”系統(tǒng)未啟動或啟動失敗，請先啟動CAN網(wǎng)絡(luò)“);

} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,3,&hSlave4017);if(Slave_Connect(hSlave4017)!=ICANOK){ } MessageBox(”4017連接失敗“);

else

{ }

SetTimer(1,1000,NULL);} MessageBox(”4017連接成功");} void CSample4017::OnTimer(UINT nIDEvent){

// TODO: Add your message handler code here and/or call default if(nIDEvent==1){

Slave_GetAIData(hSlave4017,recbuf,&len);

m_valuech0=((double)(recbuf[0]*16*16+recbuf[1])-0x8000)*10/(double)0x8000;

m_valuech1=((double)(recbuf[2]*16*16+recbuf[3])-0x8000)*10/(double)0x8000;

m_valuech2=((double)(recbuf[4]*16*16+recbuf[5])-0x8000)*10/(double)0x8000;

m_valuech3=((double)(recbuf[6]*16*16+recbuf[7])-0x8000)*10/(double)0x8000;

}

m_counter=count;UpdateData(false);count=count+1;CDialog::OnTimer(nIDEvent);}

第三篇：總線基本實驗報告

實驗三：

總線基本實驗報告

組員：

組號：21組 時間：周二5、6節(jié) 【實驗?zāi)康摹?/p>

理解總線的概念及其特性.掌握總線傳輸和控制特性

【實驗設(shè)備】

– TDN-CM+或TDN-CM++數(shù)學(xué)實驗系統(tǒng)一臺.–

【實驗原理】

總線傳輸實驗框圖所示,它將幾種不同的設(shè)備掛至總線上,有存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè)備都需要有三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求恰當(dāng)有序地控制它們，就可實現(xiàn)總線信息傳輸。

總線基本實驗要求如下：

根據(jù)掛在總線上的幾個基本部件，設(shè)計一個簡單的流程：

? 寄存器、存儲器和I/O部件掛接到總線 ? 各部件由三態(tài)門信號控制

? 數(shù)據(jù)主要流程：輸入?寄存器?存儲器?輸出LED指示

【實驗步驟】

（一）完成書上要求的操作：將一個數(shù)存儲到R0寄存器中，然后LED顯示（1）連接實驗線路（下頁圖1）

（2）關(guān)閉所有三態(tài)門（SW-B=1，CS=1，R0-B=1，LED-B=1），關(guān)聯(lián)的信號置為LDAR=0，LDR0=0，W/R=1。

（3）SW-B=0，INPUT置數(shù)，撥動LDR0控制信號做0 ? 1? 0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到R0中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)，撥動LDAR控制信號做0 ? 1? 0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中； SW-B=1，R0-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R0中的數(shù)寫入到存儲器中； 關(guān)閉R0寄存器輸出，使存儲器處于讀狀態(tài)CS=1，R0-B=1；W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動LED的W/R控制信號做1→0→1動作產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

附：實驗電路路線連接圖1

(二)存放三個數(shù)46、63、69到R0，R1，R2,分別存放在#11，#12，#13中在LED顯示，另外由于需要借線，連線R1-B---S2,R2-B---S1,LDR1---M,LDR2---Cn，連接線路如下圖三所示。（1）關(guān)閉所有三態(tài)門（SW-B=1，CS=1，R0-B=1，R1-B=1，R2-B=1，LED-B=1），關(guān)聯(lián)的信號置為LDAR=0，LDR0=0，LDR1=0，LDR2=0，W/R=1。

1將數(shù)據(jù)46放R0，再將R0的數(shù)寫入到#11中，然后 LED顯示#11中數(shù)?！餝W-B=0，INPUT置數(shù)01000110，撥動LDR0控制信號做0?1?0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到R0中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)00010001，撥動LDAR 做0 ?1?0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中；

SW-B=1，R0-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R0中的數(shù)寫到存儲器中； CS=1，R0-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動LED的W/R控制信號做1→0→1動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

2將數(shù)據(jù)63放入R1，再將R1的數(shù)寫入到#12中，然后LED顯示#12中數(shù)?！餝W-B=0，INPUT置數(shù)01010011，撥動LDR1控制信號做0?1?0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到R1中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)00010010，撥動LDAR做0?1?0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中；

SW-B=1，R1-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R1中的數(shù)寫到存儲器中； CS=1，R1-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動LED的W/R控制信號做1→0→1動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

3將數(shù)據(jù)69放入R2，再將R2的數(shù)寫入到#13中，然后LED顯示#13中數(shù)?！餝W-B=0，INPUT置數(shù)01101001，撥動LDR2控制信號做0?1?0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到R2中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)00010011，撥動LDAR 0?1?0動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中； SW-B=1，R2-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R2中的數(shù)寫到存儲器中； CS=1，R2-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動LED的W/R控制信號做1→0→1動作，產(chǎn)生一個上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

【結(jié)果分析】

試驗中LED顯示管所顯示的數(shù)與放在各個地址中的數(shù)符合，證明連線、操作無誤。

【問題分析】

在連線時，由于實驗時所用到的實驗電路，某些端口是單口，如：LDR1、LDR2，而所用線最小也是兩口線，所以借用端口到S1、S2、M、CN時一定要注意不要連接交叉，每條線對應(yīng)各自的端口，否則就會出現(xiàn)混亂。

第四篇：現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

班級：電技131 姓名：楊秋

學(xué)號：20*** 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

六個星期的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)課程已經(jīng)結(jié)束，通過這段時間的學(xué)習(xí)和老師的耐心講解，我初步了解到了這門課程的基本內(nèi)容。

目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)工業(yè)過程控制中，有三大控制系統(tǒng)，即PLC、DCS和FCS。我們已經(jīng)在以往的學(xué)習(xí)中了解到了PLC和DCS這兩大系統(tǒng)的基本知識，而FCS就是我們這段時間學(xué)習(xí)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。老師分別從以下幾個方面詳細(xì)地向我們講解了這門課程。

1現(xiàn)場總線和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的概念

根據(jù)國際電工委員會IEC61158標(biāo)準(zhǔn)的定義，現(xiàn)場總線是指應(yīng)用在制造過程區(qū)域現(xiàn)場裝置和控制室內(nèi)自動控制裝置之間的包括數(shù)字式、多點、串行通信的數(shù)據(jù)總線，即工業(yè)數(shù)據(jù)總線。是開放式、數(shù)字化、多點通信的底層通信網(wǎng)絡(luò)。以現(xiàn)場總線為技術(shù)核心的工業(yè)控制系統(tǒng)，稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System），它是自20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的新型網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)。

其中，現(xiàn)場總線系統(tǒng)一般被稱為第五代控制系統(tǒng)。第一代控制系統(tǒng)為50年代前的氣動信號控制系統(tǒng)PCS，第二代為4~20mA等電動模擬信號控制系統(tǒng)，第三代為數(shù)字計算機(jī)集中式控制系統(tǒng)，第四代為70年代中期以來的集散式分布控制系統(tǒng)DCS?，F(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)將專用的微處理器置入了傳統(tǒng)的測量控制儀表，使其各自都具有了多多少少的數(shù)字計算和數(shù)字通信能力，成為能獨立承擔(dān)某些控制、通信任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。它們通過普通雙絞線、光纖、同軸電纜等多種途徑進(jìn)行信息傳輸，這樣就能夠形成以多個測量控制儀表、計算機(jī)等作為節(jié)點連接成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按照規(guī)范和公開的通信協(xié)議，在位于生產(chǎn)現(xiàn)場的多個微機(jī)化自控設(shè)備之間，以及現(xiàn)場儀表與用作管理、監(jiān)控的遠(yuǎn)程計算機(jī)之間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息共享，進(jìn)一步構(gòu)成了各種適應(yīng)實際需要的自動控制系統(tǒng) 現(xiàn)場總線的分類

老師重點講述了現(xiàn)場總線的幾種類別，典型的現(xiàn)場總線技術(shù)包括了基金會現(xiàn)場總線FF（Foudation Fieldbus），LonWork現(xiàn)場總線，Profibu現(xiàn)場總線，CAN現(xiàn)場總線以及HART現(xiàn)場總線。其中FF總線尤為重要，按照基金會總線組織的定義，F(xiàn)F總線是一種全數(shù)字、串行、雙向傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，是一種能連接現(xiàn)場各種現(xiàn)場儀表的信號傳輸系統(tǒng)，其最根本的特點是專門針對工業(yè)過程自動化而開發(fā)的，在滿足要求苛刻的使用環(huán)境、本質(zhì)安全、總線供電等方面都有完善的措施。為此，有人稱FF總線為專門為過程控制設(shè)計的現(xiàn)場總線?，F(xiàn)場總線技術(shù)的特點

現(xiàn)場總線技術(shù)具有系統(tǒng)的開放性，互可操作性與互用性，現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性以及對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等。除此之外，現(xiàn)場總線技術(shù)還具備以下優(yōu)點：節(jié)省硬件數(shù)量與投資，節(jié)省安裝費用，節(jié)省維護(hù)開銷，用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)以及提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。

5現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在兩個方面，一個是高速現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，另外一個是低速現(xiàn)場總線領(lǐng)域的繼續(xù)完善和發(fā)展。就現(xiàn)在而言，現(xiàn)場總線產(chǎn)品主要針對的是低速總線產(chǎn)品，用于運行速率較低的領(lǐng)域，對網(wǎng)絡(luò)的性能要求不高。而高速現(xiàn)場總線主要應(yīng)用于互聯(lián)控制網(wǎng)、連接控制計算機(jī)、處理速度快的設(shè)備以及實現(xiàn)低速現(xiàn)場總線網(wǎng)間的連接，是充分實現(xiàn)系統(tǒng)的全分散控制結(jié)構(gòu)所必須的。但是目前高速現(xiàn)場總線這一環(huán)節(jié)還相對薄弱。總體來說，自動化系統(tǒng)與設(shè)備將向現(xiàn)場總線體系的結(jié)構(gòu)改變，并且向著趨于開放統(tǒng)一的方向發(fā)展。同時，在單獨的現(xiàn)場總線體系下不可能只容納單一的標(biāo)準(zhǔn)，加上商業(yè)利益的驅(qū)使，各種現(xiàn)場總線技術(shù)都在十分激烈的市場競爭環(huán)境中求得發(fā)展。所以有理由認(rèn)為，在將來的不久，集中總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備通過路由網(wǎng)關(guān)互聯(lián)并且會實現(xiàn)信息共享的局面。

除此之外，老師還向我們介紹了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)與以前學(xué)到的DCS系統(tǒng)的關(guān)系。通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，它可以由現(xiàn)場智能設(shè)備和人機(jī)接口構(gòu)成兩層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時把常規(guī)的PID在智能變送器中實現(xiàn)。但這種總線控制系統(tǒng)的局限性限制了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的功能，使之不能實現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)調(diào)控制功能，為了實現(xiàn)這個功能，其結(jié)構(gòu)中需要包含控制站，即需要三層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣，三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就與DCS相似了，但是其中控制站所承擔(dān)的功能卻與DCS有很大差別。在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中，控制站可以用來實現(xiàn)包括控制回路的PID運算和控制回路之間的協(xié)調(diào)控制等功能。但在FCS中，底層的PID等基本控制功能卻完全由現(xiàn)場設(shè)備來完成，控制站只完成控制回路之間信息的交流和控制協(xié)調(diào)功能。這樣的話，就大大減輕了控制器的負(fù)荷率，分散了系統(tǒng)的風(fēng)險性，加快了數(shù)據(jù)處理速度。通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，它可以由現(xiàn)場智能設(shè)備和人機(jī)接口構(gòu)成兩層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時把常規(guī)的PID在智能變送器中實現(xiàn)。但這種總線控制系統(tǒng)的局限性限制了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的功能，使之不能實現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)調(diào)控制功能，為了實現(xiàn)這個功能，其結(jié)構(gòu)中需要包含控制站，即需要三層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣，三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就與DCS相似了，但是其中控制站所承擔(dān)的功能卻與DCS有很大差別。在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中，控制站可以用來實現(xiàn)包括控制回路的PID運算和控制回路之間的協(xié)調(diào)控制等功能。但在FCS中，底層的PID等基本控制功能卻完全由現(xiàn)場設(shè)備來完成，控制站只完成控制回路之間信息的交流和控制協(xié)調(diào)功能。這樣的話，就大大減輕了控制器的負(fù)荷率，分散了系統(tǒng)的風(fēng)險性，加快了數(shù)據(jù)處理速度。

現(xiàn)場總線技術(shù)自推廣以來，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域?，F(xiàn)場總線的技術(shù)推廣有了三、四年的時間，已經(jīng)或正在應(yīng)用于冶金、汽車制造、煙草機(jī)械、環(huán)境保護(hù)、石油化工、電力能源、紡織機(jī)械等各個行業(yè)。應(yīng)用的總線協(xié)議主要包括PROFIBUS、DeviceNet、Foundation、Fieldbus、Interbus_S 等。在汽車行業(yè)，現(xiàn)場總線控制技術(shù)應(yīng)用的非常普遍，近兩年國內(nèi)新的汽車生產(chǎn)線和舊的生產(chǎn)線的改造，大部分都采用了現(xiàn)場總線的控制技術(shù)。國外設(shè)計的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)已應(yīng)用很廣泛，從單機(jī)設(shè)備到整個生產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)，全部采用現(xiàn)場總線的控制方法。而國內(nèi)的應(yīng)用仍大多集中中生產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)、隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和觀念的更新必然會逐步擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。

通過這段時間的現(xiàn)場總線課程的學(xué)習(xí)，讓我對現(xiàn)場總線有了更多的了解，還有更多的是對其工業(yè)各方面應(yīng)用的了解及其前景。自己對自己的這個專業(yè)有了更多的了解和認(rèn)識，自己專業(yè)意識和素養(yǎng)都有很多的增加。特別從老師那里學(xué)到那種精神，要有專業(yè)素養(yǎng)和意識，不僅要學(xué)好書上的知識，自己的那種專業(yè)敏感度，和實際動手能力都要好好培養(yǎng)，我感覺自己受益頗多。

第五篇：集散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線技術(shù)期末考試總結(jié)

縮寫詞全稱：

（1）SCC：Supervisory Computer Control 計算機(jī)監(jiān)督控制（2）DDC: Direct Digital Control 直接數(shù)字控制（3）DCS：Distributed Control System 集散控制系統(tǒng)

（4）CIMS：Computer Integrated Manufactured System 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（5）FCS：Fieldbus Control System 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

（6）CIPS：Computer Integrated Process System 計算機(jī)集成過程系統(tǒng)（7）PLC：Programmable Logic Controller 可編程邏輯控制器

關(guān)于DCS: 集散型控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)。是計算機(jī)技術(shù)（Computer），通信技術(shù)（Communication），圖形顯示技術(shù)（CRT）,控制技術(shù)（Control）的發(fā)展產(chǎn)物。主要特點：可靠性高，靈活的擴(kuò)展性，完善的自主控制性，完善的通信網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計思想：危險分散，控制功能分散，操作和管理集中。

DDZ_II DDZ_III:電動單元組合儀表

II特點：

（1）采用0-10mA的直流電流為統(tǒng)一的聯(lián)絡(luò)信號（信號制式），只有電流輸出。

方便各單元聯(lián)系

（2）將整套儀表分為若干能單獨完成某項功能的典型單元

（3）信號下限從0開始，便于模擬量的加減乘除開方等數(shù)學(xué)運算，并能使用通

用刻度的指示、記錄儀表。

III特點：

（1）采用國際上統(tǒng)一使用的4-20mA的直流電流或者1-5V的直流電壓作為聯(lián)絡(luò)

信號（信號制式），信號電流與電壓轉(zhuǎn)換成電阻250歐姆?，F(xiàn)場與控制室之 間的信號傳輸采用電流傳輸方式，控制室內(nèi)的儀表之間使用電壓傳輸方式。（2）信號下限不是從0開始，使儀表的電氣零點和機(jī)械零點得以分開，便于檢驗信號傳輸線是否斷線以及儀表是否斷電，并為現(xiàn)場送變器實現(xiàn)兩線制（既是電源線又是信號線）提供可能性。（3）集中統(tǒng)一供電，采用線性集成電路

SCC結(jié)構(gòu)

計算機(jī)定時采集生產(chǎn)過程參數(shù)，按指定的控制算法求出輸出關(guān)系和控制量，并通過一定方式提供現(xiàn)場信息?？梢圆唤?jīng)過人員的參與而直接對生產(chǎn)過程施加影響。閉環(huán)結(jié)構(gòu)

DDC結(jié)構(gòu)

計算機(jī)對被控參數(shù)進(jìn)行檢測，再根據(jù)設(shè)定值和控制算法經(jīng)過運算輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是參數(shù)穩(wěn)定在給定值上。

DCS主流網(wǎng)絡(luò)協(xié)議： OSI：七層

TCP/IP：TCP（傳輸控制協(xié)議）和IP（網(wǎng)際協(xié)議）FF:Fieldbus Foundation現(xiàn)場總線基金會 FCS主流協(xié)議：

CAN: Controller Area Network 一種有效支持分布式控制系統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡(luò) 性能高，可靠性高，傳輸速率高。采用一種稱作廣播式的傳輸工作方式，其特點是廢除了傳統(tǒng)的以節(jié)點地址為中心的編碼方式，而代之以基于數(shù)據(jù)塊的編碼方式 LonWorks：Local Operation Networks 特色是智能節(jié)點，可以脫離上層的管理工具自行完成數(shù)據(jù)采集和處理，并能與其他節(jié)點共享數(shù)據(jù)。節(jié)點內(nèi)部可以編程 ProfiBus： 應(yīng)用最廣泛，包括12M的高速總線DP和用于過程控制的低速總線PA，完美結(jié)合使其在結(jié)構(gòu)和性能上優(yōu)越于其他總線 FF：

DeviceNet：CAN總線的基礎(chǔ)上建立起來的，開放，低成本，高效率，高可靠性

AI采集溫度信號

現(xiàn)場PLC電源電源rCRRRRrBRTDRTADrRrRr 1-5V轉(zhuǎn)化為4-20mA

這個電路叫郝蘭德電路，是典型的電壓電流轉(zhuǎn)換電路。其特點是負(fù)載電阻有一端接地(恒流源通常有這個要求)，而取樣電阻兩端均不接地。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這個要求，關(guān)鍵就是上面一個運放和電阻的匹配。上面一個運放顯然是跟隨器，其輸入阻抗很高，可以看成開路，其輸出阻抗很低，可以看成電壓源，而電位與Rs右端相同。這樣就避免了R2中電流對輸出的影響(R2不從輸出端取用電流)。利用運放的虛短和虛斷可以退出加在RL兩端的電壓是 V*RL*R2/R1/RS,因此流過RL的電流IL為V/RS*R2/R1,與負(fù)載無關(guān)。由運放虛短概念可知，V2=V1,V5=V4 V3=V2+(V2/R3)*R4 ―> V3=V2*(1+R4/R3)=V1*(1+R4/R3)V1=R1*(V5-V)/(R1+R2)+ V －> V5=V1*(1+R2/R1)–V*(R2/R1)

= V3

–V*(R2/R1)= V4 采樣電阻RS兩端的電壓為：V4-V3= V*(R2/R1)流過RS的電流為：(V*(R2/R1))/RS，其大小與負(fù)載電阻RL無關(guān)，受輸入電壓V

控制。電流源

4-20mA轉(zhuǎn)化為0-5V

看門狗電路原理

看門狗芯片和單片機(jī)的一個I/O引腳相連,該I/O引腳通過程序控制它定時地往看門狗的這個引腳上送入高電平(或低電平),這一程序語句是分散地放在單片機(jī)其他控制語句中間的，一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段不進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時,寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行,這個時候,看門狗電路就會由于得不到單片機(jī)送來的信號,便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個復(fù)位信號,使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位,即程序從程序存儲器的起始位臵開始執(zhí)行,這樣便實現(xiàn)了單片機(jī)的自動復(fù)位.RTOS 當(dāng)外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時，能夠接受并以足夠快的速度予以處理，處理的結(jié)果又能在規(guī)定的時間內(nèi)來控制生產(chǎn)過程或度對處理系統(tǒng)做出快速響應(yīng)，并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致運行。特點：

? 實時：每個可執(zhí)行的任務(wù)都能及時響應(yīng)，都可享用“時間片”。? 多任務(wù)：多個程序并行執(zhí)行。

? 響應(yīng)異步實體：能夠接受來自外部的中斷

? 能夠保證任務(wù)切換時間：必須有定時系統(tǒng)和實時時鐘

? 必須有盡快的中斷響應(yīng)時間：即對最高優(yōu)先級中斷的快速響應(yīng) ? 可以實現(xiàn)多任務(wù)調(diào)度功能：循環(huán)、優(yōu)先級 ? 必須可以實現(xiàn)同步和互斥功能：資源共享

CSMA/CD 優(yōu)點：原理比較簡單，技術(shù)上易實現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)中各工作站處于平等狀態(tài)，不需要集中控制，不提供優(yōu)先級控制

缺點：網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增大時，發(fā)送時間增加，發(fā)送效率急劇下降。

原理：發(fā)送數(shù)據(jù)前先偵聽信道是否空閑。如果空閑，則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。如果忙碌，則等待一段時間至信道中的信息傳輸結(jié)束后再發(fā)送數(shù)據(jù)。若在上一段信息發(fā)送結(jié)束后有兩個或以上的節(jié)點都提出發(fā)送請求，則判定為沖突。沖突的話就立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，等待一段時間后再重新嘗試。先聽先發(fā)，邊發(fā)變聽，沖突停發(fā)，隨機(jī)延遲后重發(fā)。Token Bus/Token Ring 令牌總線（Token Bus）是一種在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中利用令牌（Token）作為控制節(jié)點訪問公共傳輸介質(zhì)的控制方法。在令牌總線網(wǎng)絡(luò)中，任何一個節(jié)點只有在拿到令牌后才能在共享總線上發(fā)送數(shù)據(jù)。若節(jié)點不需發(fā)送數(shù)據(jù)，則將令牌交給下一個節(jié)點。

CSMA/CD與Token Bus都是針對總線拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計的，而Token Ring 是針對環(huán)型拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計的。如果從介質(zhì)訪問控制方法的角度看，CSMA/CD屬于隨機(jī)型介質(zhì)訪問控制方法，而Token Bus 和Token Ring屬于確定型介質(zhì)訪問控制方法。Token Bus適用于實時性要求較高的場合。OSI的七層：

? 物理層:數(shù)據(jù)單位為比特。為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路 ? 數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)單位為幀。為網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)傳送服務(wù)

? 網(wǎng)絡(luò)層：數(shù)據(jù)單位為數(shù)據(jù)包。選擇合適的網(wǎng)間路由和交換節(jié)點，確保數(shù)據(jù)及時傳送。主要設(shè)備是路由器 ? 傳輸層：數(shù)據(jù)單位為數(shù)據(jù)段。

? 會話層：以后單位均為報文。不參與具體的傳輸，提供包括訪問驗證和會話管理在內(nèi)的建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制。如用戶登錄驗證。

? 表示層：主要解決用戶信息的語法表示問題。將某一用戶使用的抽象語法轉(zhuǎn)化為OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語法。如數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，加密和解密。? 應(yīng)用層：為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。TCP/IP：

? 網(wǎng)絡(luò)接口層：定義物理介質(zhì)的各種特性。

? 網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)相鄰計算機(jī)之間的通信。Ip協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層的核心

? 傳輸層：提供應(yīng)用程序之間的通信；格式化信息流，提供可靠傳輸。接收端必須發(fā)回確認(rèn)，并且假如分組丟失，必須重新發(fā)送 ? 應(yīng)用層：提供常用的應(yīng)用程序

PID：

U(t)?Kc[e(t)?1Ti?t0e(t)dt?Tdde(t)]dt

?U(k)?U(k)?U(k?1)?Kc{[e(k)?e(k?1)]?TTe(k)?d[e(k)?2e(k?1)?e(k?2)]}TiT

PID整定方法：

（1）臨界比例度法/閉環(huán)震蕩法

通過試驗得到臨界比例度PB和臨界周期Tk，然后根據(jù)經(jīng)驗公式求出控制器各參考值。被控系統(tǒng)穩(wěn)定后，首先將積分時間放大最大，微分時間放到0，相當(dāng)于只使用比例作用。然后觀察其階躍響應(yīng)，從大到小逐步把控制器的比例度減小，看測量值震蕩的變化情況，當(dāng)產(chǎn)生恒定幅度和周期的震蕩波形時，記下PB，Tk。然后根據(jù)經(jīng)驗公式求得PID參數(shù)。

特點：不需要求得控制對象的特性，而可以直接在閉合的系統(tǒng)中進(jìn)行整定，適用于一般的系統(tǒng)。對于臨界比例度比較小的系統(tǒng)不適用，而且有的系統(tǒng)是不容許震蕩的。

（2）衰減曲線法

跟1差不多，只是不是等幅振蕩，而是衰減4:1或者10:1的時候記下衰減比例度Ps和衰減周期Ts，然后根據(jù)經(jīng)驗公式求得

特點：簡單實用，適用于一般的控制系統(tǒng)。但是對于干擾頻繁，記錄曲線不規(guī)則，不斷有小擺動時，難以獲取有效參數(shù)，不適合用。（3）經(jīng)驗湊試法

選取一個合適的P，Ti作為起始值；改變參數(shù)觀察曲線變化形狀，不斷改變參數(shù)滿足需求。然后在此基礎(chǔ)上加入微分作用，選取微分參數(shù)后試著減小P，Ti湊試，得到最佳結(jié)果為止。Pid各參數(shù)的作用：

Kp越大，被控曲線越平穩(wěn)。但是會產(chǎn)生余差，需要引入積分作用。Ti：消除余差

Td：超前控制，在偏差大之前調(diào)整

IEC標(biāo)準(zhǔn)編程語言： 1 梯形圖：適合于邏輯控制 功能塊圖：合適于典型固定復(fù)雜算法控制如PID調(diào)節(jié) 3 順序功能圖：適合于多進(jìn)程時序混合型復(fù)雜控制 4 指令表：適合于簡單文本自編專用程序 結(jié)構(gòu)化文本：適合于復(fù)雜自編專用程序，如特殊的模型算法 未來組態(tài)的發(fā)展：

組態(tài)就是利用工控軟件中提供的工具和方法來完成工程中某一具體任務(wù)的過程，這個軟件就叫做組態(tài)軟件。

組態(tài)軟件作為一種工業(yè)信息化的管理工具，其發(fā)展方向必然是不斷降低工程開發(fā)工作量，提高工作效率。易用性是提高效率永恒的主題，但是提高易用性對于提高開發(fā)效率是有限的，亞控科技則率先提出通過復(fù)用來提高效率，創(chuàng)造性地開發(fā)出模型技術(shù)，并將這一技術(shù)集成到KingView7.0中。這一技術(shù)能將客戶的工程開發(fā)周期縮短到原來的30%或更低，將組態(tài)軟件為客戶創(chuàng)造價值的能力提高到了一個新的境界，代表了組態(tài)軟件的未來。

組態(tài)軟件的發(fā)展必將沿著更好的人機(jī)交互、更加逼真的畫面、能滿足客戶個性化需求、具備行業(yè)特征和區(qū)域特征、具有很好的開放性、信息唾手可得和更高的可靠性以及大型SCADA的方向發(fā)展。

FCS：

減少接線和安裝的原因：由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)設(shè)備前端的智能設(shè)備能執(zhí)行多種功能，可以減少變送器的數(shù)量，也不需要信號的調(diào)理轉(zhuǎn)換、隔離技術(shù)等，節(jié)省了一大筆硬件投資。

現(xiàn)場總線的接線非常簡單，由于一對雙絞線或一條電纜上通常可以掛接多個設(shè)備，所以電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少。當(dāng)需要增加現(xiàn)場控制設(shè)備時，無需增加新的電纜，可就近連接在原有的電纜上，這樣可以節(jié)省大量的電纜。特點：

?適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，?要求實時性強(qiáng)，可靠性高，安全性好。?多為短幀傳送，?通信的傳輸速率相對較低。

結(jié)構(gòu)：全分布、網(wǎng)絡(luò)集成式控制系統(tǒng)。企業(yè)的底層網(wǎng)絡(luò)

FCS區(qū)別于DCS的特點

? 系統(tǒng)的開放性、互用性 ? 擺脫了傳統(tǒng)常規(guī)模擬儀表的束縛 ? 在各個層次上都采用了數(shù)字通信技術(shù) ? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散

? 數(shù)字儀表在生產(chǎn)現(xiàn)場構(gòu)成虛擬控制站(Virtual control station)

CAN總線： 特點：

? CAN不采用節(jié)點地址編碼，而是對報文編碼，節(jié)點通過報文濾波決定是否與其有關(guān)，即接受或發(fā)送相應(yīng)的報文。

? CAN采用多主工作方式，節(jié)點不分主從。

? CAN總線節(jié)點報文分成不同的優(yōu)先級，滿足不同的實時需求。? CAN總線采用總線仲裁技術(shù)，保證優(yōu)先級高的節(jié)點實時傳輸報文。

工業(yè)以太網(wǎng)與商業(yè)以太網(wǎng)的區(qū)別：

商用以太網(wǎng)具有價格低、通信速率和帶寬高、兼容性好、軟件資源豐富、廣泛的技術(shù)支持基礎(chǔ)和強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Φ葍?yōu)點。但是以太網(wǎng)采用了載波偵聽多路訪問/碰撞（沖突）檢測（CSMA/CD）的傳輸規(guī)范，這無法滿足工業(yè)控制中的實時性、確定性、可重復(fù)性等方面的要求；此外，現(xiàn)有的高層協(xié)議也無法滿足工業(yè)控制要求。工業(yè)以太網(wǎng)需要應(yīng)對更為惡劣的環(huán)境需求。工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢

? 可滿足控制系統(tǒng)各個層次的要求，利于管控一體化。? 設(shè)備成本下降。

? 用戶擁有成本下降。（維護(hù)）? 易與Internet集成。? 廣泛的開發(fā)技術(shù)支持。? 大量的現(xiàn)有軟件資源。以太網(wǎng)的優(yōu)勢：

工業(yè)以太網(wǎng)面臨的問題

? 通信實時性

? 環(huán)境適應(yīng)性與可靠性（結(jié)構(gòu)、連接器）? 總線供電（5類線中的空閑線，10-36V）? 本質(zhì)安全（防爆安全柵）

本質(zhì)安全是指通過設(shè)計等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會造成事故的功能。具體包括失誤—安全（誤操作不會導(dǎo)致事故發(fā)生或自動阻止誤操作）、故障—安全功能（設(shè)備、工藝發(fā)生故障時還能暫時正常工作或自動轉(zhuǎn)變安全狀態(tài)）。

本質(zhì)安全防爆方法是利用安全柵技術(shù)將提供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆的火花，又不能產(chǎn)生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍內(nèi)，從而消除引爆源的防爆方法。

現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢： ?1.注重系統(tǒng)的開放性

?2.注重應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備間的互操作性 ?3.注重控制網(wǎng)絡(luò)與公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合 ?4.注重使測控設(shè)備具備網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能 ?5.以太網(wǎng)已直接進(jìn)入控制網(wǎng)絡(luò)

?6.多種通信方式下的數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)集成，管控一體化目標(biāo)下的數(shù)據(jù)綜合利用

PLC 優(yōu)點：

1.編程方法簡單易學(xué) 2.功能強(qiáng)，性能價格比高

3.硬件配套齊全．用戶使用方便。適應(yīng)性強(qiáng) 4.可靠性高。抗干擾能力強(qiáng)

5.系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少

6.維修工作量小，維修方便 7.體積小，能耗低

區(qū)別：