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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划现场总线,感受,总结现场总线标准的历史与结构总结本文介绍了现场总线的发展史和在工业自动化领域现场总线的标准，它展示了18中不同现场总线系统的实际标准的结构及其他们之间的关系，也介绍了怎样使用资料，为连接现场总线设备的实现和参考。上世纪70年代初，第一个现场总线出现，但是从那开始关于现场总线的标准问题的建立经过了很长的历史阶段，并且直到80年代才开始形成标准。首先，在20世纪80年代后半期，德国和法国分别设计出了属于自己的现场总线标准，两套系统的设计思想完全不同，但是却可以在应用领域上
2、互补。到上世纪90年代中期，出了统一了物理层的标准以外，IEC委员会没有产生任何实质性的结果。1995年以后，美国的企业厌烦了德国法国关于总线标准的争议，他们制定了自己的新的标准，由于此时的现场总线技术已经广泛应用，因此重新定义一套标准会付出相当麻烦的代价，此时的规范化进程已退化为一种经济和政治斗争，严重损害了标准化的进程。最终在1999年“行动委员会”，委员们要建立一个大而全的IEC61158标准的容纳所有的现场总线系统，而后努力提交表决，并作为一个标准，终于在XX年12月31日发布。在可以预见的未来，现场总线的标准将不是由标准化机构决定，而是由市场用户的需要决定。总线基本概念部分1、现场总
3、线的概念P1：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装臵之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。2、现场总线的5个发展阶段P2：基地式气动仪表控制系统电动单元组合式模拟仪表控制系统集中式数字控制系统集散控制系统DCS现场总线控制系统FCS3、现场总线分类P3：(目前现场总线产品主要是低速总线产品，应用于运行速率较低的领域，对网络的性能要求不是很高。高速现场总线主要应用于控制网内的互连，连接控制计算机、PLC等智能程度较高、处理速度快的设备，以及实现低速现场总线网桥间的连接，它是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。)传感器总线和设备总线统称为现场总线；按通信帧的长短，把
4、数据传输总线分为：传感器总线，设备总线和现场总线；ASI总线，传感器总线，位级数据总线；CAN总线，设备总线，字节级数据总线；ControlNet,PROFIBUS,FoundationFieldbus总线，现场总线，数据块级数据总线；4、现场总线的技术特点P8：?1.系统的开放性?2.可操作性与互用性?3.现场设备的智能化与功能自治性?4.通信的实时性和确定性?5.对现场环境的适应性5、现场总线的优势与劣势P9：优势：1.节省硬件数量与投资；2.节省安装费用；3.节约维护开销；3.用户具有高度的系统集成主动权；4.提高了系统的准确性与可靠性劣势：网络通信中数据包的传输延迟，通信系统的瞬时错误
5、和数据包丢失，发送与到达次序的不一致等，都会破坏传统控制系统原本具有的确定性，是的控制系统的分析和综合变得更复杂，使控制系统的性能受到负面影响。6、总线操作、总线仲裁概念P15总线操作：总线上数据发送者与接受者之间的连接-数据传送-脱开这一操作序列成为一次总线操作。这里的连接指在相同或不同设备内，通信对象之间的逻辑绑定。连接完成之后通信报文的发送与接收过程，或者数据的读写操作过程，称为数据传送。而脱开则指完成一次或多次总线操作后，断开发送者与接受者之间的连接关系，放弃对总线的占有权。总线仲裁：由于总线是多个设备之间信号传输的公共路径，当有一个以上设备企图同时占用总线时就可能会发生冲突。总线仲裁
6、指对总线冲突的处理过程，根据某种裁决规则来确定下一个时刻具有总线占有权的设备。某一时刻只允许一个设备占用总线，等到他完成总线操作，释放总线占有权后，才允许其他设备占用总线。7、信道容量香农公式P24：信道容量的香农计算公式：C=W*log2(以2为底的对数)；W:信道带宽;S/N:信噪比?提高带宽或信噪比能增加信道容量；?在信道容量一定时，带宽与信噪比之间可以相互弥补。信道容量随信噪比的提高增加了许多;由于噪声功率N=Wn0(n0为噪声的单边功率谱密度)，因而随着带宽W的增大，噪声功率N也会增大。所以增加带宽W并不能无限制地使信道容量增大。数据的传输速率应该在信道容量容许的范围之内考虑到噪声环
7、境.8、模拟数据编码P25：采用模拟信号的不同幅度、不同频率、不同相位来表达数据的0，1状态的，称为摸拟数据编码；用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0、1状态的，称为数字数据编码。通过编码将数据转换成适合于传输的物理信号。模拟数据编码采用模拟信号来表达数据的0，1状态。信号的幅度、频率、相位是描述模拟信号的参数：*幅值键控(ASKAmplitude-SheftKeying)又称键控调幅*频移键控(FSKFrequency-SheftKeying)又称键控调频*相移键控(PSKPhase-SheftKeying)又称键控调相9、数据传输方式分类P26-29：1.按数据流的组织方式分：并行通信，
8、串行通信。2.按信息同时传输的方向分：单工通信，半双工通信，全双工通信。3.按传输信号的频率范围分：基带传输，宽带传输。4.按通信的同步方式分：同步通信，异步通信。串行传输具有易于实现，在长距离连接中可靠性高等优点，适合远距离的数据通信；并行传输典型应用：计算机的串口与并口；基带传输在基本不改变数据信号频率的情况带信号，即基本按数据基波的原样传传输过程对信号不采用调制措施。属于被广泛采用的数据传输方式。载波传输发送设备要产生某个频率的信号作为载波来承载数据信；按幅值键控，频移键控、相移键控等不同调制方式改变波信号的幅值、频率、相位，形成承载了数据的调制信；发送承载了数据的载波信号，即载波传输。
9、载波传输中传输的调制信号与数据基波的差别较大。同步传输用于：?一块电路板元器件之间传送数据；?短距离数据通信，如连接电缆在3040cm甚至更短；同步传输适合高速传输；长距离数据通讯时同步传输的代价较高，容易受到噪声的干扰10、传输差错的检测方法P30-31：检错仅识别错误的出现，不判别哪一位或哪些位出现了错误；*常用检错方法：冗余：如对每个字符都传输两次。如果没有能够连续两次收到相同的字符，就意味着发生了一个传输错误。回送：*将接收到的信号回送给发送者*如在操作人员手工键盘输入的应用场合，接收端把收到的每一个字符都回送给操作人员，让操作人员来确认字符是否被正确输入。如通过回送发现了传输错误则重
10、传。奇偶校验：?在每个字符或字节中添加奇偶校验位，使得一个字符或字节中1的总个数总是奇数，为奇校验；?添加奇偶校验位，使得一个字符或字节中1的总个数总是偶数，为偶校验；?奇偶校验应用简单，但可能漏掉大量错误；求和校验：?在发送端对传输数据求和，将校验和附在数据之后一并发送；接收端也对收到的数据求和，如果求得的校验与接收到校验和有差异，就判断通信出错；?校验和能检测出95的错误；?计算量大于奇偶校验方法；循环冗余校验：?按照要发送数据的位序列形成一个多项式(x)，(x)的各项系数为数据序列的0、1状态；?用预先约定的生成多项式G(x)去除(x)，求得一个余数多项式R；?将余数多项式加到数据多项式
11、之后发送；?接收端用同样的生成多项式G(x)去除接收数据多项式(x)，得到计算余数多项式；?如果计算余数多项式与接收余数多项式相同，则表示传输无差错；如果计算余数多项式不等于接收余数多项式，则表示传输有差错。的计算规则：采用即减法不借位，加法不进位的异或操作。?CRC能检测出约%的错误?与前几种方法相比，其计算量大；11、前向差错纠正的冗余位判断P34：前向差错纠正在接收端检测和纠正差错，无需请求重发；将一些额外的位按照某种方式进行编码，加入到通信数据中。根据这些位的状态可检测到一定数量的错误并进行纠正。增加这些额外的位增加了通信开支，也增加了计算量。海明码常用于前向差错纠正。海明码的编码规则
12、?发送端：根据要传输的数据单元的长度，确定冗余位的个数；确定各冗余位在数据单元中的位臵；计算出各冗余校验位的值排列成包含冗余校验位的数据序列，按此序列发送?接收端：按与发送方相同的方法，计算出接收数据的冗余校验位，排列成包含冗余校验位的数据序列；将按计算结果排列出的数据序列与接收到的数据序列比较，判断传输过程是否有错。是哪一位出错，并将出错位取反，以纠正该错误。现场总线定义：现场总线是用于过程自动化或制造自动化中的，实现智能化现场设备与高层设备之间互联的，全数字、串行、双向的通信系统。通过它可以实现跨网络的分布式控制。现场总线的本质含义表现在以下几个方面：1）现场通信网络2）现场设备互联3）互
13、操作性4）分散功能块5）现场总线供电6）开放式互连网络在DCS系统中，现场设备之间是不能直接交换信息的。几种典型的现场总线：1）CAN控制局域网络2）LonWorks局部操作网络3）PROFIBUS过程现场总线4）WorldFIP世界工厂仪表协议5）HART可寻址远程传感器数据通路6）FF现场总线基金会现场总线控制系统的特点：1）一种双绞线可连接多台设备，从而减少导线数量，降低配线成本。2）由于采用数字传输方式，可以实现高精度的信息处理，提高控制质量。3）由于实现了多重通信，除了可以传送过程变量PV、控制变量MV、之外，还可以传送大量的现场设备管理信息。4）现场仪表之间可以通信，实现了现场仪表的自律分散控制。5）由于现场总线仪表具有互操作性，不同厂家的仪表可以自由组合，为用户提供了更广泛的选择余地。6）实现了测量仪表、电气仪表、分析仪表的综合化。7）在控制室就可以对现场仪表进行调试、校验、诊断和维护。现场仪表的通信方式1）模拟通信方式2）混合通信方式3）现场总线通信方式目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
