现场总线CANopen设计与应用

广州虹科电子科技有限公司

现场总线CANopen学习笔记一

通过对《现场总线CANopen设计与应用》的学习，总结了一些学习CANopen的知识要点，希望能够对CANopen初学者有所帮助。首先让我介绍一下这本书，原名为德语《CANopen----das standardisierte , eingebttete Netzwerk》,中文是《现场总线CANopen设计与应用》。作者，Holger Zeltwanger ，是CAN总线技术专家，兼任ISO国际标准化组织CAN标准工作组主席，组织领导发布了ISO11898系列标准，是CAN工业的奠基人，1992年创立了CiA组织（CAN in Automation）并担任主席至现在。

本书的内容简介：介绍作为工业现场总线协议重要成员之一的CANopen协议和基本原理、规则及相关背景，重点介绍CANopen协议的工作机制，力求向读者展现CANopen协议的概貌，使读者能够理解为什么CANopen需要制定如此的工作流程。全书分为4个部分：

第一部分由第1~3章组成，主要介绍通信的基本通信以及CANopen 协议物理层和链路层的基本特性（CAN总线）。

第二部分由第4~5章组成，主要介绍CANope

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现场总线CANopen学习笔记一

通过对《现场总线CANopen设计与应用》的学习，总结了一些学习CANopen的知识要点，希望能够对CANopen初学者有所帮助。首先让我介绍一下这本书，原名为德语《CANopen----das standardisierte , eingebttete Netzwerk》,中文是《现场总线CANopen设计与应用》。作者，Holger Zeltwanger ，是CAN总线技术专家，兼任ISO国际标准化组织CAN标准工作组主席，组织领导发布了ISO11898系列标准，是CAN工业的奠基人，1992年创立了CiA组织（CAN in Automation）并担任主席至现在。

本书的内容简介：介绍作为工业现场总线协议重要成员之一的CANopen协议和基本原理、规则及相关背景，重点介绍CANopen协议的工作机制，力求向读者展现CANopen协议的概貌，使读者能够理解为什么CANopen需要制定如此的工作流程。全书分为4个部分：

第一部分由第1~3章组成，主要介绍通信的基本通信以及CANopen 协议物理层和链路层的基本特性（CAN总线）。

第二部分由第4~5章组成，主要介绍CANope

现场总线技术与应用

现场总线是应用生产现场、在微机化测控设备之间实现双向数字通信系统，是开放式、数字化、多点通信的低层控制网络。

现场总线是在20世纪年代中期发展起来的。现场总线技术是将专用的微处理器植入传统的测控仪表，使其具备了数字计算和通信能力，采用连接简单的双绞线、同轴电缆、光纤等作为总线，按照公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测控仪表之间、远程监控计算机之间实现数据共享，形成适应现场实际需要的控制系统。它的出现改变了以往采用电流、电压模拟信号进行测控信号变化慢，信号传输抗干扰能力差的缺点，也改变了集中式控制可能造成的全线瘫痪的局面。由于微处理器的使用，使得现场总线有了较高的测控能力，提高了信号的测控和传输精度，同时丰富了控制信息内容，为远程传送创造了条件。

现场总线适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向，一出现便成为全球工业自动化技术的热点，受到全世界的普通遍关注。现场总线导致了传统控制系统结构的变革，形成了新型的网络集成式全分布控制系统--现场总线控制系统FCS（Fieldbus Control System）。 一、现场总线的特点

现场总线系统打破了传统模拟控制系统采用的一对一的设备连线模式，而采用了

论现场总线的应用

论现场总线的应用

北京钢铁设计研究总院 夏德海【100053】

[摘要] 现场总线是一种新兴的通讯技术，理应得到全面而迅速的推广，但实际的应用状况却并非如此，究其原因，主要是国际标准太多，多标准实际上就等于没有标准，为了能使现场总线得到健康的发展和应用，特提出若干建议。

[关键词] 现场总线 应用 单一的标准 多标准

不再要标准 事实上的标准

现场总线是现场仪表或设备与控制室的控制系统之间的一种开放的、全数字化、双向通信和多站的通信系统。

现场总线起源于欧洲，1984年IEC就开始着手制定现场总线的国际标准。

现场总线的优点很多，他的出现可以说在自动化领域内，是继DCS以后的又一里程碑，可是他的应用却没有像DCS那样得到迅速而全面的推广。

一、 现场总线的优点

1、开放性

基于现场总线的控制系统FCS的技术与标准是公开的；而DCS 制造厂商的技术与标准却是各有各的专利，是封闭的。不同厂商DCS之间的通信需要网关。

2、全数字化

DCS的主机虽然是数字的，但现场仪表则还是利用了模拟技

术，目前国际标准的信号制为直流4-20 mA。因此，DCS是一个数模混合的系统；而FCS则是一个全数字化的系统，现场仪表与主机之

论现场总

Profibus在污水处理控制系统中的应用

第一章

本次设计题目的分析与方案的选择

废水处理生产工艺流程的各个环节，环节与环节之间、环节内部需检测的参数与各个现场被控设备之间都相对比较分散，且项目（系统）对各个工艺环节的数据集成有较高的要求，除要达到远程操作、诊断、监控、参数化功能外，还必须为CM赐系统提供丰富的现场设备及生产数据，为信息系统提供重要的底层数据。而profibus恰到好处的解决这些问题。

为确保实际应用项目（系统）的成功实施，现场总线PROFIBUS的一些关键性技术能否在水行业得到正常应用，主要是看它在本行业是否有应用先例，经过调研，确认PROFIBUS不仅在制造、电力等方面，在水行业也已有成功的应用，且有相当的业绩。

根据废水处理工艺流程，现场总线PROFIBUS将PLC分为四个工作站，一泵房站、二泵房站、加药站、滤池站及中心控制室、厂长室，并设置为主站，而加药和滤池主站则配置为分别带有8个和12个智能型VO从站的PLC。对四个PLC工作主站，考虑到系统功能的要求及用户的需要，每站分别配置了一台计算机和网卡作监控主站。

废水处理自控系统现场总线结构型式有三种：A型、B型、C型。如图1所示。

图1 现场总线结构型式

Profibus在污水处理控制系统中的应用

第一章

本次设计题目的分析与方案的选择

废水处理生产工艺流程的各个环节，环节与环节之间、环节内部需检测的参数与各个现场被控设备之间都相对比较分散，且项目（系统）对各个工艺环节的数据集成有较高的要求，除要达到远程操作、诊断、监控、参数化功能外，还必须为CM赐系统提供丰富的现场设备及生产数据，为信息系统提供重要的底层数据。而profibus恰到好处的解决这些问题。

为确保实际应用项目（系统）的成功实施，现场总线PROFIBUS的一些关键性技术能否在水行业得到正常应用，主要是看它在本行业是否有应用先例，经过调研，确认PROFIBUS不仅在制造、电力等方面，在水行业也已有成功的应用，且有相当的业绩。

根据废水处理工艺流程，现场总线PROFIBUS将PLC分为四个工作站，一泵房站、二泵房站、加药站、滤池站及中心控制室、厂长室，并设置为主站，而加药和滤池主站则配置为分别带有8个和12个智能型VO从站的PLC。对四个PLC工作主站，考虑到系统功能的要求及用户的需要，每站分别配置了一台计算机和网卡作监控主站。

废水处理自控系统现场总线结构型式有三种：A型、B型、C型。如图1所示。

图1 现场总线结构型式

工业4.0时代的工业控制网络

王彤

（哈尔滨工业大学（威海）信息与电气工程学院 威海 264200）

摘 要：德国自2013年正式提出“工业4.0”战略以来，加紧将信息通信技术应用到工业生产中，建立信息物理系统（CPS），通过智能工厂和智能生产，对工业产品制造、物流管理等各个环节进行智能化全程控制，以促进工业生产的智能化、数字化、网络化和服务化发展，并催生出新型商业模式和生产方式。目前，中国工业存在要素成本上升迅速、产能过剩矛盾突出、国际产业链低端锁定等诸多难题，有必要借鉴德国工业4.0战略的基本思路和实施机制，借助于正在迅速发展的新产业革命的技术成果，加快推进工业生产制造方式、产业组织和商业模式等方面的创新，加快促进工业生产的全面转型升级。 关键词：德国工业4.0；工业控制网络；智能工厂；前景发展；中国工业的发展升级 中图分类号：TP391 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：

Industrial control network developing in the age of industrial 4.0

Wangtong

（Academy of electronic information and electric

PLC在现场总线中的应用

近些年来，计算机控制以及被迅速地推广和普及，相当多的企业已经在大量地使用各种各样的可编程设备，例如工业控制计算机、PLC、变频器、机器人、数据机床、柔性制造系统等。有很多企业已经显示了全车间或者全厂的综合自动化，即将不同厂家生产的可编程设备连接在单层或多层网络上，相互之间进行数据通信，实现分散控制和集中管理。因此通信与网络已经成为了控制系统不可缺少的重要组成部分。而PLC作为其中的一部分也是有它重要地位的。

IEC（国际电工委员会）对现场总线的定义是“安装在制造和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、串式、多点通信的数据总线称为现场总线”。它是当前工业自动化的热点之一。现场总线以开放的、独立的、全数字化的双向多变量通信代替0-10mA或4-20mA现场电动仪表信号。现场总线I/O集检测、数据处理、通信为一体，可以代替变送器、调节器、记录仪等模拟仪表，它步需要框架、机柜、可以直接安装在现场导轨槽上。现场总线I/O的接线极为简单，只需要一根电缆，从主机开始，沿数据链从一个现场总线I/O连接到下一个现场总线I/O。使用现场总线后，自控系统的配线、安装、调试和维护等方面的费用可以节约2、3左右，现场总线I/

第一章 实训装置说明

第一节 系统概述

一、概述

“THJDS-1A型 过程自动化控制系统实训平台”是由对象系统实训平台、S7-200PLC控制系统、智能仪表及远程数据采集控制系统和上位监控PC机四部分组成。本装置是专门为高等院校、职业院校开设的自动化、过程控制装置及自动化、自动控制等专业而研制的，可满足各大高校所开设的《传感器检测与转换技术》、《过程控制》、《自动化仪表》、《自动控制理论》、《计算机控制》、《PLC可编程控制》等课程实训的教学要求。装置选用当前工业现场的典型的被控对象、被控参量和控制流程，可开展现场仪表的调校、被控对象流程的组建、控制系统线路连接、控制算法及组态软件的编程以及控制系统的分析等工作任务，适合职业学校、本科院校的技能训练和研究。

学生通过本实训装置进行综合实训后可掌握以下内容： 1．传感器特性的认识和零点迁移； 2．自动化仪表的初步使用； 3．变频器的基本原理和初步使用； 4．电动调节阀的调节特性和原理； 5．测定被控对象特性的方法； 6．单回路控制系统的参数整定； 7．串级控制系统的参数整定； 8．复杂控制回路系统的参数整定； 9．控制参数对控制系统的品质指标的要求；

10．控制系统的设计、计算、分析、接线

F OUNDATION? fieldbus Application Guide Function Block Capabilities in Hybrid/Batch Applications

NOTICE

This document was developed by a Fieldbus Foundation study team to illustrate possible use of F OUNDATION?fieldbus function block technology in hybrid/batch applications and is not a normative technical specification. The information presented in this document is for the general education of the reader. The reader is expected to exercise sound professional judgment in using any of the information presented in a particular