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现场总线协议有哪些_工业现场的总线协议
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作者:编辑部
【摘要】现场总线协议有哪些_工业现场的总线协议 工业网络通常采用现场总线协议，通过实时和可靠的分布式控制功能来连接生产车间中的仪器仪表和机械设备，比较容易并且可靠的控制所实现的系统。现场总线标准应用非常广泛，大量已经安装的设备都采用了现场总线。但是......
现场总线协议有哪些_工业现场的总线协议
　工业网络通常采用现场总线协议，通过实时和可靠的分布式控制功能来连接生产车间中的仪器仪表和机械设备，比较容易并且可靠的控制所实现的系统。现场总线标准应用非常广泛，大量已经安装的设备都采用了现场总线。但是，大部分这些现场总线标准都是基于(已有的)串行协议标准(与RS485或者RS232相似)，没有充分发挥应用广泛的以太网技术的优势。
　　随着系统复杂程度的增加，大部分现场总线难以满足平台通用性和系统性能的要求。这促使设备生产商转向采用基于以太网的通信技术，实现高性能、低成本和很好的通用性。很多现场总线标准都已经集成到工业以太网协议中，采用很少的控制功能，实现实时通信和工业互联，同时保护了在现场总线软件和已有设备上的投入。
　　表1列出了几种流行的(串行)现场总线协议，以及对应的以太网工业协议。
　　控制区域网(CAN)是一种广播、差分串行总线标准，工作在干扰较大的电力机械(噪声)环境中。CANopen建立在自动化应用CAN (例如，数据链路层和物理层)基础上，能够实现百分之百的数据完整性，而采用以太网无法满足这一要求。
DeviceNet/ControlNet (CIP)
　　DeviceNet是设备级网络，为工业自动化提供可靠、高效的数据处理功能。ControlNet是一种实时、确定性、可重构的控制层网络，适用于数据和消息的高速传送。DeviceNet和ControlNet的应用层基于公共工业协议(CIP)层，它也用于Ethernet/IP中。这些协议目前由独立开放设备供应商协会(ODVA)管理。
　　LonWorks是用于开发照明和HVAC等自动化/控制应用的流行协议标准。LonWorks网络设备可使用各种介质，包括双绞线、电源线、以太网、光纤和RF等。
Modbus-RTU
　　Modbus是为可编程逻辑控制器(PLC)应用开发的免版税开放串行通信协议。Modbus支持很多设备连接在同一网络上，例如监控以及数据采集(SCADA)系统中管理和远端单元(RTU)的连接等。Modbus基本结构由Modbus/IDA进行管理，这一自动设备独立用户和供应商组织希望能够推动这一协议标准的广泛应用。
　　过程现场总线(PROFIBUS)是一种现场总线协议。对于分散外围设备和过程自动化(DP和PA)这两种PROFIBUS，在分散生产和过程控制中，PROFIBUS DP一般通过中央控制器对传感器和激励器进行控制。应用较少的PA主要用于监视测量设备。经过多年的应用，PROFIBUS在生产和过程自动化方面都得到了广泛认可。Profibus国际组织(PI)不断完善并推进PROFIBUS技术的应用。
SERCOSI/II Interface
　　串行实时通信系统(SERCOS)接口为运动控制、数字伺服驱动和输入/输出(I/O)设备提供标准、实时、高性能通信链接。SERCOS适合多轴运动控制对精确协调移动要求非常高的应用。国际协会(IEC)发布的官方SERCOS接口标准文档是IEC 61491。还提供工业以太网版本的SERCOS III。在合作伙伴组织SERCOS国际的带领下，SERCOS行业协会致力于运动控制、驱动器、I/O、传感器和激励器互联SERCOS数字接口的开发和推广。　　【摘要】工业控制自动化技术是一种现代生产技术，它综合了精密仪器、计算机软件技术、控制论、统筹学等多种学科技术，通过对工" />
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工业自动化控制的现状和发展趋势研究
2013年20期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　【摘要】工业控制自动化技术是一种现代生产技术，它综合了精密仪器、计算机软件技术、控制论、统筹学等多种学科技术，通过对工业生产过程实施检测、修正、调整、优化和管理等，不断提高工业生产效率，以最少的工业投入收到更高的产出，不断提高产品质量。工业自动化控制系统主要由三个部分组成：即工业自动化软件、工业机械和信息系统。通过发挥工业控制自动化技术能够有效提高工业生产效率，帮助企业不断优化生产流程，提升综合生产效益。工业自动化技术的出现，是工业化水平提高的重要标志。今天，自动化技术已得到十分广泛的应用，在机械设计、机床加工、石化冶炼、信息科技、建筑施工以及航空航天等领域都有它的影子。本文将全面分析工业自动化技术以及其的未来发展方向。 中国论文网 /6/view-4438122.htm　　【关键词】工业自动化控制；系统组成；趋势；分析 　　一、工业自动化简介 　　工业自动化以生成活动中的各项参数为基础，采用现代管理技术和设备对整个生产过程实施控制，通过大量使用现代工业设备和技术不断降低人力资本投入，充分利用人以外的生产性资源来组织生产活动，这就是工业自动化生产模式，而工业生产过程自动化就是工业自动化。 　　1、我国工业自动化的发展过程 　　随着经济、科技发展水平的不断提高，我国工业自动化水平也得了快速提升，如今在多个生产部门和领域都应用到了工业自动化技术。自动化技术是实现工业生产完全自动化或者部分自动化的基础，它可以有效节省工业生产人力资本的投入。自动化技术涉及到多个学科知识和内容，例如机械、力学、电子信息、软件等。当前，工业自动化技术应用水平成为衡量一国工业化水平的重要指标和尺度，也是提高工业生产效率的重要手段。我国工业自动化主要经历了三个主要阶段，即20世纪40年代至60年代，以单机自动化加工设备出现为标志的初级发展阶段；20世纪60年代中至70年代初期，以流水线工业自动化技术应用为标志的阶段；20世纪70年代中期至今，以高科技技术为应用的现代发展阶段。 　　2、工业自动化控制系统组成 　　自动化控制技术是一种现代化工业生产技术，在多个行业和领域得到了充分的利用和发展，在农业、教育、加工业等行业中都可以看到它的影子，它是集机械、电子、信息以及电气等学科知识为一体的综合性应用技术。工业控制系统则是指工业生产设备、控制系统以及自动化设备和技术的统称。 　　3、工业自动化控制系统产品 　　（1）可编程序控制器（PLC）：按功能及规模可分为大型PLC，中型PLC及小型PLC。（2）分布式控制系统（DCS）：按功能及规模亦可分为多级分层分布式控制系统、中小型分布式控制系统、两级分布式控制系统。 　　（3）工业PC机：在一些生产环境比较恶劣地方比较使用，它通过与各种控制指令输入输出接口相结合组成综合性工控机。 　　（4）嵌入式计算机及OEM产品，包括PID调节器及控制器 　　二、工业自动化控制的现状 　　1、PLC 　　PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，它可全程监控和控制工业生产全过程。它配置了可自动编程的开发系统，能够自动存储和利用各种存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC是工业自动化控制的核心部分，好比人的神经中枢。 　　2、DCS 　　在国内工业领域，DCS也被称作集散式综合控制系统。它是一个综合性的多级信息通信计算系统，主要由过程控制级和过程监控级组成，主要组成部分有微机、通信网络、输出终端和控制调配器等多项科技技术，其主要工作原理是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。DCS具有诸多优点，例如高稳定性、灵活性和兼容性等。可以用一句话来简单概括DCS的主要功能特点：分散控制，集中管理。 　　3、工业PC 　　工业PC主要有两种类型：IPC工控机和CompactPCI工控机。工业自动化技术应用对工业PC的运行提出了更高的要求，对其的工作稳定性、冗余配置以及兼容性给出了苛刻的技术要求。过去的IPC技术逐渐难以满足现代工业自动化生产的要求，慢慢退出了历史舞台。多种不同的PC机能够兼做服务器和客户机，并形成了按区域划分的工业PC机群，依靠网络形成了集管理和控制为一体的综合系统，实现了企业内部之间的信息交换和沟通。 　　三、工业自动化控制的未来发展趋势 　　1、未来PLC 　　自面世以来，PLC就一直没有停止创新和发展的脚步，它通过利用当前最新的微处理技术和电子信息技术可以实现快速扫描。从技术应用趋势来看，电脑软件技术将会在程序化控制器的设计和生产上得到更多的应用，未来必然会出现存储功能强大、运算速度更快、智能化水平更高的PLC产品。一个小型的PLC相当于8-10个继电器，具有十分广泛的应用空间。从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种丰富、规格齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应工业控制的需求。从市场上看，少数几个品牌垄断国际市场，会出现国际通用的编程语言。 　　2、控制系统正在向现场总线方向发展 　　现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点。现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。国内现场总线的发展趋势是：①多种现场总线在国内展开激烈竞争，竞争的重点是应用工程；②自己开发的现场总线产品开始投入市场；③各行业的现场总线应用工程迅速发展。 　　3、工业自动化控制软件的发展趋势 　　IDE为每个应用程序组件提供了一种历史记录审核跟踪机制，包括用户标识符、时期与时间戳、以及关于变化的详细的摘要信息。IAS对用户而言可显著降低工程成本，为简化分布式自动化的开发、部署、维护与管理提供了基础。最近的工业自动化软件系统正利用先进的软件技术朝着集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展。 　　四、结束语 　　总体而言，现代工业自动化技术的应用和普及，将会显著提升社会总体生产效率，同时也会加快促进传统产业结构的优化和升级。借助现代工业自动化控制技术，可以大大节约工业生产过程中人力资本的投入、不断提高恶劣环境下的生产安全性、有效提高工业生产效率和质量。随着工业自动化技术的不断发展和普及，人类改造世界的能力将会不断增强，促进社会经济的快速发展。 　　参考文献 　　[1]杨燕红.工业自动化技术在各个工程领域中的应用.硅谷，2010，（05）：129 　　[2]黄少瑛.工业自动化的发展现状及其应用.硅谷，2010，（14）：40
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