现场总线控制系统解析 - 凌志豪PPT

"该资源是华东理工大学现场总线课程的凌志豪教授的PPT，主要讲解了Type1通用现场总线网络结构，包括H1和H2两种层次的总线，以及它们在不同级别的应用。同时，提到了现场总线控制系统（Fieldbus Control System, FCS）的基本概念、组成、工作原理以及特点，并提及了埃施朗、电力线传输和LONWORK等相关技术。" 现场总线控制系统（Fieldbus Control System, FCS）是现代工业自动化领域的重要组成部分，它利用微型计算机技术对生产过程进行实时的自动测试和控制。FCS取代了传统的分布式控制系统（DCS），提高了系统的灵活性和效率。在FCS中，H1总线主要用于现场级，提供31.25Kbps的数据速率，能为两线制现场仪表供电，支持本质安全的总线供电设备。而H2总线则适用于更高层次的应用，如过程控制级、监控管理级和高速工厂自动化，支持1, 2.5和100Mbps的数据速率。 微机测控系统是FCS的基础，它由被控对象、过程输入输出通道和计算机系统构成。其中，过程输入输出通道包括模拟量和数字量的输入输出，测量变送和执行机构等。系统软件通常包括实时操作系统（RTOS）和应用软件，如组态软件和先进控制软件。实时性是这类系统的关键，确保信号处理能在规定的时间内完成，分为软实时和硬实时两类。在线特性意味着计算机直接与生产过程相连并对其进行实时控制。 微机测控系统的典型形式包括操作指导控制系统，这种开环系统周期性地采集现场参数，处理后显示、打印或报警，操作人员依据这些信息进行操作调整。此外，FCS还有其他形式，如直接数字控制（DDC）系统和集散控制系统（DCS），但FCS以其更高的灵活性和适应性，特别是对嵌入式CPU、存储器和人机接口的需求，成为工业控制的新趋势。 现场总线技术如埃施朗（Eschelon）、电力线传输和LONWORKS（Local Operating Network Works）是FCS中的重要通信协议。它们允许不同设备之间的互操作性，简化了系统集成，降低了维护成本，提升了整个自动化系统的性能。这些技术的运用，使得现场总线网络在工业控制领域得到了广泛应用，促进了工业4.0和智能制造的发展。