現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及應(yīng)用

　　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是從八十年代中期發(fā)展起來的。經(jīng)歷了十幾年的時間，現(xiàn)場總線控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車、造紙、紡織、煙草、機(jī)械、石油化工、電力、樓宇自控等各個控制領(lǐng)域�，F(xiàn)場總線控制技術(shù)由于其巨大的技術(shù)優(yōu)勢，被認(rèn)為是工業(yè)控制發(fā)展的必然趨勢，將逐步取代傳統(tǒng)的PLC點(diǎn)對點(diǎn)接線的控制方法。  

　　1.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)  

　　現(xiàn)場總線是一種串行的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通訊鏈路，它溝通了生產(chǎn)過程領(lǐng)域的基本控制設(shè)備（即現(xiàn)場級設(shè)備）之間以及更高層次自動控制領(lǐng)域的自動化控制設(shè)備（即車間級設(shè)備）之間的聯(lián)系。  

　　下圖是一個簡單的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的實(shí)例。該系統(tǒng)主要包括一些實(shí)際應(yīng)用的設(shè)備，如PLC、掃描器、電源、輸入輸出站、終端電阻等。其它系統(tǒng)也可以包括變頻器、起碼流調(diào)速裝置、人機(jī)界面等。  

　　主控器（Host）可以是PLC或PC，通過總線接口整個系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制。  

　　總線接口，有時可以稱為掃描器，可以是分別的卡件，也可以集成中PLC中�？偩�接口作為網(wǎng)絡(luò)管理器和作為主控器到總線的網(wǎng)關(guān)，管理來自總線節(jié)點(diǎn)的信息報告，并且轉(zhuǎn)換為主控器能夠讀懂的某種數(shù)據(jù)格式傳送到主控器。總線接口的缺省地址通常設(shè)為"0"  

　　電源，是網(wǎng)絡(luò)上每個節(jié)點(diǎn)傳輸和接收信息所必須的。通常輸入通道與內(nèi)部芯片所用電源為同一個電源，習(xí)慣稱為總線電源。而輸出通道使用獨(dú)立的電源，稱為輔助電源。  

　　輸入輸出節(jié)點(diǎn)，在該實(shí)例中第一個節(jié)點(diǎn)是8通道的輸入節(jié)點(diǎn)。雖然輸入有許多不同的類型，在應(yīng)用中最常用的是24V直流的2線、3線傳感器或機(jī)械觸點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)具有IP67的防護(hù)等級，有防水、防塵、抗振動等特性，適合于直接安裝在現(xiàn)場。另一個節(jié)點(diǎn)是端子式節(jié)點(diǎn)，獨(dú)立的輸入/輸出端子塊安裝在DIN導(dǎo)軌上，并連接著一個總線耦合器。該總線直流耦合器是連接總線的網(wǎng)關(guān)。這種類型的節(jié)點(diǎn)是開放式的結(jié)構(gòu)，其防護(hù)等級為IP20，它必須安裝在機(jī)箱中。端子式輸入/輸出系統(tǒng)包含有許多種開關(guān)量與模擬量輸入/輸出模塊，以及串行通訊、高速計數(shù)與監(jiān)控模塊。端子式輸入/輸出系統(tǒng)可以獨(dú)立使用也可以結(jié)合使用。  

　　節(jié)點(diǎn)地址3，是一個輸出站。連接一個輔助電源，該電源用于驅(qū)動電磁閥和其他的電器設(shè)備。通過將輔助電器與總線電源分開可以極大地降低在總線信號中的噪音。另外大部分總線節(jié)點(diǎn)可以診斷出電器設(shè)備中的短路狀態(tài)并且報告給主控器，即使發(fā)生短路也不會影響整個系統(tǒng)的通訊。