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无锡市技工院校教案首页授课日期班组课题：模块一现场总线与自动控制任务1认识现场总线教学目的要求：了解现场总线系统的组成；认识现场总线与现场总线系统；了解现场总线系统的结构特点及标准；了解现场总线的拓扑结构。教学重点、难点：重点：1.现场总线系统的组成2.现场总线系统的结构特点及标准难点：现场总线系统的结构特点及标准授课方法：讲授教学参考及教具（含多媒体教学设备）：《现场总线技术应用》中国劳动社会保障出版社授课执行情况及分析：板书设计或授课提纲新课导入一、现场总线部分二、自动控制部分三、控制总结1、现场总线在自动化控制系统中首要的作用是通信。2、现场总线一般是连接在主站与从站之间的桥梁。3、现场总线的应用通常需要借助工业以太网技术。四、现场总线的组成1、现场设备层2、过程监控层3、信息管理层五、现场总线控制系统发展过程1、模拟仪表控制系统（二十世纪六七十年代）2、集中数字控制系统（二十世纪七八十年代）3、分散控制系统（二十世纪八九十年代）布置作业导入新课：在我国海关工作中，通常需要对集装箱内的货物进行安全检查，以发现某些非法分子隐藏在集装箱内的走私物品、炸药、武器、毒品和其他危险物品。该系统就是通过现场总线系统来实现的。（图1-1）讲授新课：任务1认识现场总线一、现场总线部分由于系统比较庞大，涉及的操作点、控制点较多，为了调试的方便，把控制任务分成相对独立而又紧密结合的两部分——主控台操作系统和工作现场控制系统，每部分有自己的主站PLC，它们用西门子S7-300PLC处理器作为主站，主站PLC的CPU选用西门子公司的S7-315-2DP。（图1-3）工作现场和主控台、起点道杆、终点道杆距离比较远，在检查现场有大量的传感器、执行器和驱动结构。各主站PLC通过Profibus总线与从站PLC、显示面板、变频器和远程I/O等又与各现场设备相互连接。；各从站PLC、显示面板、变频器和远程I/O等又与各现场设备相连。二、自动控制部分借助工业以太网技术，现场总线进一步实现了现场设备层、过程监控层和信息管理层之间的通信。各种设备可以方便地进行数据交换，对生产工艺流程进行监控。应用现场总线，可以很方便地将各种分布在控制现场的相关智能设备和I/O单元方便地连接在一起，构成控制系统。当集装箱内里装有违禁物品的时候，监控系统就会自动报警，并显示。同时，系统通过PLC和远程I/O模块控制集装箱的导轨停止运行。三、控制总结1、现场总线在自动化控制系统中首要的作用是通信。2、现场总线一般是连接在主站与从站之间的桥梁。3、现场总线的应用通常需要借助工业以太网技术。四、现场总线的组成1、现场设备层功能：连接现场设备，完成现场设备控制及现场设备间联锁控制。通信特点：速度不一定高，有一定的智能和容错能力，网络结点设备具备经济性、智能性，设备添加/删除简单方便。2、过程监控层功能：对工作现场的实时监控。通信特点：有较高的网络速率，在实时性要求较高的情况下通信是确定的、可重复的。3、信息管理层功能：上级领导可以直接通过访问服务器来了解现场动态，也可根据需要将调度、计划等信息登记保存为信息管理系统。通信特点：通信数据量大、通信的发生较为集中，要求有高速链路作为支持，对实时性要求不高。五、现场总线控制系统发展过程1、模拟仪表控制系统（二十世纪六七十年代）精度低，容易受干扰。2、集中数字控制系统（二十世纪七八十年代）易于根据全局情况进行控制计算和判断，但对控制器本身要求很高。3、分散控制系统（二十世纪八九十年代）封闭专用的、交互性差，造价昂贵。布置作业：