第十四章士鬻機控制系就

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計算機控制系統(tǒng)是計算機和自動控制

相結合的產物，計算機在控制系統(tǒng)中主要承

擔控制器的任務。

第一節(jié)就述

第二節(jié)可編程用喇器(PLC)

第三節(jié)集微按制條就(DCS)

第四節(jié)現場總依本刷祭統(tǒng)(FCS)

第五節(jié)工業(yè)匈物化姐態(tài)軟件

第力節(jié)手力機集戚喇造索揚(CIMS)

第一節(jié)概述

一、計算機按制系統(tǒng)的一般柢念

計算機控制系統(tǒng)由計算機和生產過程組成，

計算機包括硬件、軟件和網絡，生產過程包括

被控對象、測量傳感器、執(zhí)行器等部分。計算

機控制系統(tǒng)如圖所示：

計算機控制系統(tǒng)框圖

二、行事機控喇系瘍的俎就

計算機控制系統(tǒng)由工業(yè)控制計算機和生產

過程組成，而工業(yè)控制計算機是計算機控制系統(tǒng)

的核心裝置，計算機控制系統(tǒng)也是硬件和軟件部

分組成。

（一）計靠機控制系統(tǒng)硬件

計算機控制系統(tǒng)硬件組成

（二）好事機控糊系疣軟件

計算機控制系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件和應用

軟件：

系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和服

務性程序等，它們通常由計算機制造廠為用戶配

套，有一定的通用性。

應用軟件是為實現特定控制目的而編制的專用程

序，如數據采集程序、控制決策程序、輸出處理

程序和報警處理程序等。它們涉及被控對象的自

身特征和控制策略等，由實施控制系統(tǒng)的專業(yè)人

員自行編制。

三、寡控制的類

行機系疣典型型

計

作指

「操導控制系統(tǒng)

1

直接數字

機控制系統(tǒng)

督控系統(tǒng)

按監(jiān)制

<數據與制系統(tǒng)

喇采集監(jiān)視控

散制系

系集控統(tǒng)

總線控制系統(tǒng)

疣現場

計算機集成制造

I系統(tǒng)

四、行靠機控刷系瘍的發(fā)展

(一)發(fā)展歷程

⑴數字計算機在過程控制中的應用最早出現于

20世紀60年代，直接數字控制(DDC)；

(2)1969年，可編程控制器(PLC)；

(3)1975年前后，集散控制系統(tǒng)(DCS)；

(4)20世紀90年代，總線控制系統(tǒng)(FCS)；

⑸過程自動化(PA)、工廠自動化(FA)、計算機

集成過程控制(CIPS)、計算機集成制造系統(tǒng)

(CIMS)和企業(yè)資源綜合規(guī)劃(ERP)。

(二)發(fā)展登勢

(1)先進計算機控制系統(tǒng)得到大力推廣與普及；

(2)智能控制系統(tǒng)得到深入研究與開發(fā)；

(3)大力加強企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的研究、開發(fā)

與應用。

第二節(jié)可謂程控制器(PLC)

一、輟述

可編程控制器是一種數字運算操作的電子

系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用

一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，

執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操

作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸

入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編

程控制器及其有關外部設備，都按易于與工業(yè)

控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原

則設計。

(一)可媼程控制器的基本特點

(1)可靠性高、抗干擾能力強；

(2)設計、安裝容易，接線簡單，維護方便；

(3)編程簡單、使用方便；

(4)模塊品種豐富、通用性好、功能強；

(5)體積小、重量輕、能耗低，易于實現自動化。

(二)PLC的今類

PLC的種類很多，性能規(guī)格不一，通常按結

構形式、控制規(guī)模、實現功能進行分類：

(1)按地域范圍可分為美國流派、歐洲流派、日本

流派；

(2)按結構形式可分為一體式和組合式；

(3)按控制規(guī)模(I/O點數)可分為小型機、中型機、

大型機。

(三)可編程控糊器的發(fā)展登勢

(1)低檔PLC向小型、簡易、廉價方向發(fā)展，使之能更加廣泛地取

代繼電器控制；

(2)中、高檔PLC向大型、高速、多功能方向發(fā)展，使之能取代工

業(yè)控制計算機的部分功能，對大規(guī)模、復雜系統(tǒng)進行綜合性的

自動控制；

(3)大力開發(fā)智能模塊智能模塊是以微處理器為基礎的功能部件，

它們的CPU與PLC的CPU并行工作，占用主機的CPU時間少，

有得于提高PLC的掃描速度和完成特殊的控制要求；

(4)可靠性進一步提高隨著PC進入過程控制領域，對可靠性的要

求進一步提高。硬件冗余的容錯技術將進一步應用；

(5)編程語言的高級化；

(6)控制與管理功能一體化PLC將廣泛采用計算機信息處理技術、

網絡通信技術和圖形顯示技術，使PLC系統(tǒng)的生產控制功能和

信息管理功能融為一體。

(四)PLC的應用潁域

(1)模擬量閉環(huán)過程控制;

(2)開關量邏輯控制；

(3)數據量的智能控制；

(4)運動控制;

(5)通訊聯(lián)網與集散控制。

二、可編程序控刷器的基洋祖鼠

（一）PLC的硬件系統(tǒng)

PLC的基本組成與通用的計算機類似，主

要包括CPU、RAM、EPROM>E2ROM>I/O接

口、通信接口、外設接口、電源和特殊輸入/輸

出單元等，按結構形式分為模塊化和一體化二

類。

模塊化PLC將相示意畫

1、CPU模塊

CPU模塊是PLC控制系統(tǒng)的核心，它控制著

整個PLC控制系統(tǒng)有序的運行，主要包括中央處

理單元CPU、存儲器和通信部件三部分：

(l)CPU是PLC的神經中樞，是系統(tǒng)運算、控制

中心；

(2)存儲器存儲器用來存儲程序與數據；

⑶通訊部件完成通訊聯(lián)網功能，以便與其它

PLC、上位計算機以及其他智能設備組成非常復

雜的控制系統(tǒng)。

2、I/O模塊

I/O模塊是PLC與生產現場連接的橋梁，

PLC最常用的的I/O接口模塊有開關量I/O模塊、

模擬量I/O模塊、特殊功能模塊。

（1）開關量I/O模塊：

開關量I/O分DI（全為輸入）、DO（全為輸出）

及DIO（同時有輸入與輸出）三種類型，每種又可

分為交流與直流兩種信號形式。

外關量輸入(DI)模塊原理

〃+5V

數(a)直流電壓

據數據

濾鎖總線輸入單元

波存

器

⑶

T

數

蒞匚K據數據(b)交流電壓

濾鎖總線

波存

器輸入單元

R

(b)

開關量輸出(DO)模塊原理

數

數

據

據

鎖

鎖

存

存

器

器

負載

數

據

鎖

數據存

總線器

負載

(c)

(a)晶體管輸出;(b)晶閘管輸出;(c)繼電器輸出

⑵模加量I/O模塊:

1）模擬量輸入模塊（AI）：

AI模塊用于模擬信號（電壓、電流信號）轉換

成數字信號，然后送到CPU模塊進行數據處理，

其原理如圖所示。

輸入信號1

輸入信號n

模擬量輸入模塊原理圖

2)模料量輸出模塊(AO)：

AO模塊的任務是將PLC內部數字信號轉換

成模擬信號，以驅動執(zhí)行機構，實現對生產過程

或裝置的閉環(huán)控制，其原理如圖所示。模擬量輸

出模塊的輸出信號有電壓和電流兩種。

輸出信號1

數據

總線

輸出信號〃

模擬量輸出模塊原理圖

3、特殊切惚模塊

PLC除了開關量I/O模塊和模擬量I/O模塊外，

還有一些特殊的I/。模塊，如PID模塊、高速計數

模塊、通信模塊、電流模塊、溫度傳感器模塊和

位置控制模塊等，它們是為了提高PLC的實時控

制功能和過程控制功能而專門設計的。

4、電源

PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供

工作電源。同時，有的還可為輸入或輸出電路提

供24V的工作電源。

電源輸入類型有：交流電源(220VAC或

110VAC),直流電源(常用的為+24VDC)。

(二)PLC的陰部赍源與尋址方式

1、PLC的基本數據類型

布爾型、字節(jié)型、字型、雙字型、整型、

雙整型和實數型等。

2、編程元件(軟元件)

輸入繼電器(I)、輸出繼電器(Q)、定時器(T)、

計數器(C)、累加器(AC)、輔助繼電器(M)、變量

寄存器(V)、狀態(tài)繼電器(S)、模擬量輸入(AIW)

寄存器/模擬量輸出(AQW)寄存器等。

3、PLC的尋址方式

存儲器直接尋址、存儲器間接尋址。

三、PLC工作原理

PLC的CPU采用分時操作的原理，其工作方

式是一個不斷循環(huán)的順序掃描過程，它從用戶的

第一條指令開始順序逐條地執(zhí)行，到用戶程序結

束，然后開始新一輪掃描。如下圖示。

PLC的整個掃描

過程可以概括地歸納

為上電初始化、一般

處理掃描、數據I/O操

作、用戶程序的掃描、

外設端口服務五個階

段。PLC每一次掃描

所用的時間稱為掃描

周期，PLC掃描周期

與PLC的硬件特性和

用戶程序長短有關，

典型值一般為幾十ms。

PLC掃描述我示意畫

*

現輸

輸輸

輸

場

輸入出輸出

受

輸入控

輸輸

入映映出調

輸出

入入*調*A**出

像像緩理

緩置

裝

信端

端理電

沖存存沖

號

子電路子

器儲儲器

路

器器

輸入信號采樣掃描用戶程序輸出信號更新

I/O操作示意畫

四、PLC的編程語言與程序秸構

(一)編程語言

IEC6n31-3為PLC規(guī)定了5種標準的編程語

言，分為圖形化和文本化編程語言兩類。

圖形化編程語言：梯形圖(LD：LadderDiagram)>

功能塊圖(FBD：FunctionBlockDiagram)>順序

功能圖(SFC：SequentialFunctionChart)。

文本化編程語言：指令表(IL：InstructionList)和

結構化文本(ST：StructuredText)。

其中梯形圖是PLC編程的最基本語言，并被

大多數PLC廠家采用。

1、福彬畫

梯形圖是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎

上開發(fā)出來的一種圖形編程語言，沿用了繼電器、

接點、串并聯(lián)等術語和類似的圖形符號，是多數

PLC的第一用戶語言。如圖給出的是分別用繼電

器和PLC實現的同一功能的控制邏輯。

電源線起始母線結束母線

Z、

一一

、

、

!10.0\(I。」4「Q3

.X2Y

I、不UJ

II、

\一

I-I、一

串

聯(lián)

\Q3.0/

\/并聯(lián)

(a)電氣控制梯形圖(b)PLC梯形圖

2、語句袤

語句表是一種類似于匯編語言的助記符編

程語言，語句是用戶程序的基本單元，每種控制

功能通過一條或多條語句來描述。不同廠家的

PLC往往采用不同的助記符號集，但基本指令格

式是由操作碼和操作數組成。

A10.0

起始母線結束母線

、

OQ3.0/

O

AN10.1

AN10.2

=Q3.0

3、遂精切惚囤(FBD)

邏輯功能圖(FBD)是在數字邏輯電路基礎上

開發(fā)出的一種圖形編程語言，它采用了數字電路

的圖符，用“與”、“或”、“非”等邏輯組合

來描述控制功能。以下為與前述梯形圖和語句表

等效的FBD。

10.0-----------&

Q3.0-----------------------Q3.0

10.1-------------O

10.2O

4、順本功怩囹(SFC)

順序功能圖編程方式采用畫工藝流程圖的

方法編程，亦稱功能圖，只要在每一個工藝方框

的輸入和輸出端標上特定的符號即可。

（二）PLC的招令系疣及編程環(huán)境

1、PLC的指令系統(tǒng)

每個PLC的指令系統(tǒng)都不一樣，一般有位操

作指令、數據處理指令、運算指令、轉換指令、

程序控制指令和特殊指令等。

2、PLC的編程環(huán)境

每個PLC生產廠家都提供了相應的編程軟件，

支持IEC6n31-3規(guī)定的幾種或全部編程語言。

五、PLC黃型猾令編程應用

（一）PLC的基本控制電路

10,210.1Q0,1

HI——----H4------（

Q0.1

TI——

啟動、保持和停止電路

輸入：軸出:

PLCKM2KM110.110.0Q0.1QO.O

停止正向QO.O

10.0SB￡10.0QO.O1—p-M-W--------------------()

KMjJCM

正向2反向Q0.1

10.1SB2a101Q0.1QO.O

10.2——

反向10.2SB3c

10.210.0QO.OQ0.1

10.3L1—p-M44--------------------()

口LT4

DC24VQ0.1

COM1—

(a)(b)

電機正反挎按喇電路囹

⑶控制接線圖；（b）梯形圖

10.0T38T37

TI--------H-----------pNTON

+20—PT

T37T38

Tk---------[NTON

+10—PT

T37QO.O

Tk—()

足村閃爍電路梯形畫

單按鈕啟停電機

（二）鍋爐引網機和鼓風機的捏制

1、工作過程

鍋爐燃料的燃燒需要充分的氧氣，引風機

和鼓風機為鍋爐燃料的燃燒提供氧氣。在鍋爐點

火時，首先引風機起動，延時8s后鼓風機起動。

停止時，按停止按鈕，鼓風機先停，8s后引風機

停。采用PLC進行控制。

2、輸入/輸出點分配

輸入點：起動/停止按鈕I0.0/I0.1；

輸出點：引風機/鼓風機控制接觸器Q0.0/Q0.1。

oT38O。按起動按鈕I0.0,QO.O

ITOLMQ0

I4

Q得電并自鎖，引風機起

TO.,o

L動。同時T37開始計時,

Q7后觸點閉合，

0,10T38sT37

TTON

INQ0.1得電并自鎖，鼓風

T

80PV機起動。

T1

371

卜IOMQ0?:?按停止按鈕10」，

QTOQ0.1（鼓風機）斷電停止,

同時得電并自鎖，

IT38oM0.0

IO

Tk4計T38開始計時，8s后T38

M

108觸點打開，（引風

卜Q0.0

TT3

ToN

IN機）斷電停止。

TPV

80

引風機和鼓風機電、停控制梯形圖

力、PLC在燃料量檢測與控制中應用

現代PLC保持其強大的開關量控制能力的同

時，亦具備了模擬量信號檢測、運算及輸出控制

(PID)能力;

PLC在模擬量控制上富有特色，具有配置靈

活、通用性好、價格便宜等特點。特別是在開關

量、模擬量混合控制的系統(tǒng)上更顯示出獨特的優(yōu)

越性。

（一）PLC實現PID按制的方式

1、使用PID過程控制模塊

PID過程控制模塊的控制程序是PLC生產廠家，與模塊的硬件集成在

一起，用戶在使用時只需要設置一些參數，使用起來非常方便，一塊模塊可

以控制幾路甚至幾十路閉環(huán)回路。

2、使用PID指令

現在很多PLC都有供PID控制用的功能指令，應用PID指令，與模擬量

輸入/輸出模塊一起使用，可以達到PID過程控制模塊的效果，但費用要少得

多。

3、用自編的程序實現PID閉環(huán)控制

有的PLC沒有PID過程控制模塊和PID控制用功能指令，有時雖然可以

PID控制指令，但是希望采用某種改進的PID控制算法。這時就需要用戶自己

編制PID控制程序。

4、變頻器的閉環(huán)控制

現代的變頻器內部都有一個PI控制器或PID控制器。此時可以將反饋

信號接到變頻器的反饋信號輸入端，用變頻器內部的控制器實現閉環(huán)控制。

耨騾技融累觸鼠患行通信或開關量信號給變頻器提供頻率給定

（二）PLC才PID控糊器的實現

某PLC的PID指令

第三節(jié)集微控糊系饒(DCS)

操作員站操作員站

3

EtherNET以太網

ContioLNET控制網

ControlLogixVICentrolLogixControlLogxsCantrolLogix

I紙機自動化I上漿系統(tǒng)制漿系統(tǒng)

1

z3H1

a—MzM3

a

-5a:apM

Ja

Mici'ologixojMicrologicoJ

oo0Micrologix

SESIBsSi/>017

9W

0WO

U1EOE

倉

a畝

限位開關

一、集微按喇系疣的農展過程與概念

隨著大規(guī)模集成電路的問世，微處理器的

誕生，控制技術、顯示技術、計算機技術、通信

技術等的進一步發(fā)展，人們開始將計算機應用于

儀表產品和控制系統(tǒng)中。

最初的計算機控制系統(tǒng)是替代常規(guī)控制儀

表的直接數字控制系統(tǒng)(DDC),DDC的主要特點

是控制、顯示和操作集中，這也是其主要問題所

在。1975年，出現克服DDC系統(tǒng)危險集中的局限

性的集散系統(tǒng)。

（一）概念

所謂集散控制系統(tǒng)（DistributedControl

System,簡稱DCS）就是以微處理器為基礎的集

中分散型控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)實現了控制分散、

危險分散，并將操作、監(jiān)視和管理集中，克服了

常規(guī)儀表控制系統(tǒng)功能單一和計算機控制系統(tǒng)危

險集中的局限性，能夠實現連續(xù)控制、間歇（批

量）控制、順序控制、數據采集處理和先進控制,

將操作、管理和生產過程密切結合。

DCS英文直譯為“分散控制系統(tǒng)”。“集

散控制系統(tǒng)”是按國人習慣理解而稱謂的，其主

要特征是集中管理和分散控制。

（二）發(fā)展歷程

縱觀DCS發(fā)展過程，大致可分為三個階段：

（1）第一階段（初創(chuàng)期），1975-1980年。

、這一時期典型的DCS系統(tǒng)除Hopeywell的TDC-2000

系統(tǒng)外，還有Foxboro的Spectrum系統(tǒng)、Yokggawa（橫河）

的CENTUM系統(tǒng)、Bailey公司的Network_90^^、

Siemens的TelepermM系統(tǒng)和肯特公司的P40。。等。

（2）第二階段（成熟期），1980-1985年。

典型產品：Honeywell的TDC-3000、Taylor公司的

MOD300、LEEDS&NORTHROP公司的MAXI、ABB公

司的MASTER等。

（3）第三階段（擴展期），1985-迄今。

這一階段，DCS系統(tǒng)把過程控制、監(jiān)督控制、管理

調度有機地結合起來，并繼續(xù)加強邏輯控制功能，DCS

系統(tǒng)功能綜合化和網絡開放性水平不斷提高。

（三）集微控糊系統(tǒng)體系秸構

集散控制系統(tǒng)的體系結構通常為層級結構。

各級之間由通信網絡連接，級內各裝置之間由本

級的通信網絡進行通信聯(lián)系。

常規(guī)儀表現場總線儀表常規(guī)儀表

TDC-3000體系秸構

萬能工作萬能操作高級萬能應用模件新型應用歷史模件計算機接口PLC接口

站UWS站US操作站u^sAM模件A'MHMCGPG

高速數據通UCN接口

路接口HGNIM

局部控制網絡LCN--------------

基本控制器鼠站

BC

多功能控數據通路

制器MC接口DHP

oN

先進多功能通用計算機l

sO

控制器AMC接口GPCIvD

m黜

爆

匡

糧

過程接口SSC通信靠

將

單元PIU接口SGM和

溫

MR

H

單回路調節(jié)器

通信指揮器

HTD

1、臺微過程按制袱

過程控制級是集散控制系統(tǒng)的基礎，是實

現生產過程分散控制的關鍵。它與生產過程直接

聯(lián)系，完成生產過程實時信號采集、變換、處理、

輸入、輸出、運算和控制。其主要硬件有過程控

制單元、過程輸入輸出單元、信號處理與變換單

元和備用盤裝儀表等。其主要任務是進行數據采

集、直接數字控制；對設備進行監(jiān)測和自診斷；

以及實施安全化、冗余化措施等。

2、集中搖作藍捏旗

集中操作監(jiān)控級的主要功能是過程操作、

監(jiān)視、優(yōu)化過程控制和數據存檔等。該級是面向

操作員和控制系統(tǒng)工程師的，因此配有技術手段

齊備、功能強的計算機系統(tǒng)及各類外部裝置，特

別是CRT顯示器和鍵盤，一級需要較大存儲容量

的硬盤或軟盤支持；另外還需要功能強的軟件支

持，確保工程師和操作員對系統(tǒng)進行組態(tài)、監(jiān)視

和操作，對生產過程實行高級控制策略、故障診

斷、質量評估。其具體組成包括：監(jiān)控計算機；

工程師顯示操作站；操作員顯示操作站。

3、保合信息管理旗

這一級由管理計算機、辦公自動化系統(tǒng)、工廠自

動化服務系統(tǒng)構成，從而實現整個企業(yè)的綜合信息管理。

綜合信息管理主要包括生產管理和經營管理。生產管理

級可根據訂貨、庫存和能源等情況來規(guī)劃產品結構和生

產規(guī)模，并可根據市場情況重新規(guī)劃和隨機更改產品結

構。止匕外，還可對全廠狀況進行觀察、產品數量和質量

進行監(jiān)視，并能根據與經營管理級互相傳遞數據、報表

等。經營管理級的管理范圍包括：工程技術、商業(yè)事務、

人事管理及其他方面，這些功能集成在軟件系統(tǒng)中。在

經營管理級中，通過與公司的經理部、市場部、規(guī)劃部

和人事部等進行對市場的分析、用戶信息收集、訂貨系

統(tǒng)分析、合同、接收訂貨與期限監(jiān)督、產品制造協(xié)調、

價格計算、生產與交貨期限監(jiān)督等，以便實現整個制造

系統(tǒng)的最優(yōu)良管理。

(四)DCS動蝕特點

(1)分散控制，集中管理；

(2)硬件積木化，軟件模塊化;

(3)采用局域網通信技術；

(4)完善的控制功能；

(5)管理能力強；

(6)安全可靠性高；

(7)高性能/價格比。

二、集微控糊系疫產品卷例

ij___生產過程

CENTUM—XL系統(tǒng)結構

三、集微控制系疣的應用

（一）DCS工程化設計與實施

工程化設計是指如何根據生產過程的要求

（如系統(tǒng)功能、規(guī)模、軟硬件要求及經費等），選

擇廠商提供的DCS產品，去設計既滿足生產實際

需要又性能優(yōu)越和經濟的集散控制系統(tǒng)。一個

DCS項目從開始到完成一般可以分成詢價前準備、

選型與合同、系統(tǒng)設計與生成、現場安裝與調試、

運行與維護等五個階段。

（二）應用實例：DCS在火力發(fā)電廠中的應用

第四節(jié)現場總俵控制案瘍(FCS)

現場總線(Fieldbus)是為實現整個企業(yè)的信

息集成，實施綜合自動化而開發(fā)的一種通信系統(tǒng),

它是開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡。

基于現場總線技術構建的控制系統(tǒng)稱為現場總線

控制系統(tǒng)(FieldbusControlSystem,簡稱FCS)。

作為新一代控制系統(tǒng)，一方面FCS突破了DCS采

用專用通信網絡的局限，采用了基于開放式、標

準化的通信技術，克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷;

另一方面FCS進一步變革了DCS中“集散”系統(tǒng)

結構，形成了全分布式系統(tǒng)架構，把控制功能徹

底下放到現場。

現場總餞與現場總餞按喇系疣

現場總線是連接智能現場設備和自動化系

統(tǒng)的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。

工廠級

總線循環(huán)

時間(Is

車間級

總線循環(huán)時

間(100ms

現場級

總線循環(huán)時

間010ms

一、現場總餞技術及其通信模型

(一)現場總線國際標準建立過程

(1)1984年，國際電工委員會(IEC)成立

IEC/TC65/SC65C/WG6工作組，起草現場總線

標準，但初期進展很慢；

(2)1993年，現場總線的物理層規(guī)范IEC61158.2才

正式成為國際標準；

(3)1997年應用層服務定義IEC61158.5和應用層協(xié)

議規(guī)范IEC61158.6成為國際標準最終草案；

(4)1998年現場總線的鏈路層服務定義IEC61158.3

和鏈路層協(xié)議規(guī)范IEC61158.4成為國際標準最

終草案；

⑸1999年，渥太華會議紀要將原IEC61158.3?6的

技術規(guī)范作為新標準IEC61158的類型l(Type

1),而其它總線按原技術規(guī)范作為新標準的類

型2?8(Type2?8),修改后的現場總線國際標準

于2000年初獲得通過；

(6)2001年各總線又對IEC61158作了充實，其中

納入PROFIBUSDP-V1,DP-V2以至PROFINet

(Type10),即新的IEC61158-2002標準；

⑺IEC61158-2002支持的網絡通訊協(xié)議有Type

l/5/9(FF+HSE)>Type2(ControlNet/EthemetIP)>

Type3+10(PROFIBUS+PROFInet)>Type4(P-

Net)、Type6(SwiftNet)>Type7(WorldFIP)與

Type8(INTERBUS)O

（二）IEC61158現場總俵標很

IEC61158

—TypeLIEC61158技術報告

—Type2：Contro1Net

—Type3：PROFIBUS

—Type4：PNet

—Type5：FF-HSE

—Type6：SwiftNet

—Type7：WorldFIP

—Type8：Interbus

(三)現場總依及其逋信模型

類別名稱技術規(guī)范摘要與應用情況

FF(Foundatio由DCS發(fā)展而成，是現場設備級低速總線，總線速度為

Type1

nFieldbus)Hl31.25kbps,1Mbps和2.5Mbps主要用于過程自動化

Type2ControlNet監(jiān)控級現場總線，5Mbps,主要用于汽車自動化

由PLC控制系統(tǒng)發(fā)展而來，是監(jiān)控級現場總線，31.25kbps

Type3PROFIBUS(PA)或5Mbps(DP),主要應用于制造業(yè)自動化

為一功能相對簡單的數據通訊標準，總線速度76.8Kbps,

Type4P-Net主要應用于農業(yè)與食品加工業(yè)

FFHSE(FF高速以太網總線，由DCS發(fā)展而成，是監(jiān)控級高速總線，

Type5

H2)速度達100Mbps,主要用于過程自動化

專用總線，功能相對較簡單，2.4?76kbps(4800m),

Type6SwiftNet

5Mbps(360m),多用于航空航天領域

由PLC控制系統(tǒng)發(fā)展而來，采用雙絞線時總線速度為

Type7WorldFIP31.25kbps、1Mbps或2.5Mbps,使用光纖時可達5Mbps,

在機車自動化方面應用較多

Type8INTERBUS現場設備級總線，速度500kbps,主要用于汽車自動化

典型總餞桃惚叱較

國內使用較多的現場總線有：FF、ProfiBus>

HART、CAN、LonWorkso

現場總線類型

特性

FFProfibnsHARTCANLonWork