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現場總線系統中功能塊的調度與通信

來源:無錫凌科自動化技術有限公司 發表時間:2018-11-14 訪問量:987

現場總線是一種開放式全分布控制系統,由數字化智能現場設備控制、監控組成使用。現場總線的安全性高、成本低,所以成為自動化發展的熱點。每一個現場應用都是由一組設備功能來實現的,稱作功能塊。

現場總線用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領域的現場智能設備互連通訊網絡。它作為工廠數字通信網絡的基礎,溝通了生產過程現場及控制設備之間及其與更高控制管理層次之間的聯系。

功能塊的定義和結構特點:

功能塊表示了基本的自動化功能。每個功能塊處理輸入參數,并根據內部的內含參數,執行特定的算法,產生可用的輸出參數。因此功能塊由輸入,輸出和內含參數,和應用這些參數的算法組成。功能塊用一個位號(FBTag)和對象字典(OD)的索引來標識。功能塊位號提供了一個功能塊的符號引用,在一個系統中應該是主要的。對象字典索引是為了快速訪問功能塊而用的。對象字典的索引只是在包含這個功能塊的資源中才有用。功能塊參數定義了用于功能塊操作的輸入,輸出和內含參數。這些參數可以通過網絡訪問,輸入和輸出參數通過功能塊之間的連接來交換數據。內含參數用來定義功能塊的私有參數,盡管他們是網絡可見的,但是他們不參與功能塊連接。功能塊的參數用設備描述(DD)的MemberId和對象字典索引來標識。DDMemberId和一個Tag相對應,這個Tag在整個系統內必須是主要的;對象索引用來通過FMS服務來訪問一個功能塊參數。參數的描述可以通過DD來擴展。功能塊定義和相關的DD描述被組成一個一般依賴于應用領域、設備功能和廠商定義的參數的集合。

現場總線

不同類型的設備根據實現功能的不同可以有不同的功能塊,典型的功能塊包括模擬輸入(AI),模擬輸出(AO)和PID控制功能塊。每一個功能塊都有一些特定的參數和算法以實現特定的功能。

功能塊的執行和調度:

功能塊的執行是由一個事件輸入激活的。這個事件可能是:

1.調度:調度定義了功能塊開始被觸發執行的時間。

2.功能塊執行的結束:同一個設備內的功能塊執行完成后有可能觸發其他功能塊的執行。

3.廠商定義:功能塊的執行可由生產廠商自己定義。

要想保證功能塊的調度執行正確性和實時性,就必須符合以下特性:

1.系統中的每個功能塊應用有一個相同的時間即系統時間。時間標準的統一才能夠保證每個功能塊執行時間的準確性。

2.測量設備定期采樣以保證連續控制的輸入參數的正確性。

英亚体育登录3.在功能塊執行時輸入和控制參數應該保持一致。

英亚体育登录4.輸出參數的產生和應用之間的時間間隔必須小于控制回路的執行時間。這個時間間隔包括功能塊之間傳輸數據所用的時間和數據傳輸完成后等待功能塊開始執行的時間。

英亚体育登录上述這些特性要求功能塊的執行在以下三個方面的調整:

英亚体育登录首先,要保證整個系統內的時間同步,以保證功能塊執行的同步。   

二,要保證輸出參數的產生在其他功能塊需要這個參數之前。    

三,要保證功能塊的調度與總線上數據傳輸的同步,以確保輸出參數在合適的時間進行傳輸。 

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