現場總線運動控制系統的典型應用

　　一、現場總線控制網絡——信息技術發展在運動控制領域的延伸

　　現場總線作為現場控制網絡技術，被視為公用數據網絡在運動控制領域的延伸，它的興起為自控技術本身的發展提供了新的機遇。

　　現場總線可采用多種介質（多種有線和無線方式）傳送數字信號。在兩根導線上可掛接多至幾十個自控設備，能節省大量線纜、槽架、連接件。減少系統設計、安裝、維護的工作量。

　　現場總線形成真正分散在現場的完整控制系統，提高了控制系統運行的可靠性，豐富了控制設備的信息內容。

　　為控制信息進入公用數據網絡創造了條件，溝通了現場控制設備之間及其與更高控制管理層網絡之間的聯系，便于實現管控一體化

　　控制網絡與數據網絡的結合，便于實現信號的遠程傳送與異地遠程自動控制。

　　1、現場總線是一種控制系統框架

　　現場總線控制系統是建立在現場總線技術基礎上的網絡結構扁平化，具有開放性、可互操作性、常規控制功能徹底分散、有統一的控制策略組態方法的新一代的分散型控制系統。

　　2、現場總線運動控制系統的典型應用：

　　1 PC+獨立數字運動控制器+執行機構=開放式運動控制系統

　　2 觸摸屏+獨立數字控制器+執行機構=開放式運動控制系統

　　上述兩種結構是伺服控制系統的發展方向，也是運動控制技術的發展方向。

　　它能充分利用PC 機和觸摸屏的資源，由第三方軟件完成用戶應用程序開發，將生成的程序指令傳送給運動控制器，由控制器不斷轉譯產生更新的位置命令（運動曲線）并通過通信總線下傳給驅動器，電機驅動器將控制電流傳送給電機，這樣完成命令所需定位。在一個多軸系統中，一個控制器可以控制多個電機或驅動器。伺服電機是主要的執行部件，完成具體動作。

　　總線將分散的有通信能力的測量控制設備、驅動控制設備作為網絡節點，連接成能相互溝通信息，共同完成自控任務的控制網絡

　　現場總線控制總線數據傳輸方式

　　二、現場總線運動控制系統發展趨勢

　　現場總線發展中的新軍————以太網

　　工業自動化系統正向網絡化、智能化的實時控制方面發展，因此通信已成為關鍵，用戶對統一的通信協議和網絡的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技術的飛速發展，要求企業從現場控制層到管理層能實現全面的無縫信息集成，并提供一個開放的基礎構架，但目前的現場總線尚不能滿足這些要求。至于以太網存在的不確定性和實時性能欠佳的問題，已由于智能集線器的使用、主動切換功能的實現、優先權的引入以及雙工的布線等，基本上得到了解決。通過提高數據傳輸速率，仔細地選擇網絡的拓撲結構及限制網絡負載等，可將發生數據沖突的概率降到最低。

　　目前世界上已有一些國際組織從事推動以太網進入控制領域的工作，如IEEE（美國電氣和電子工程師協會）正在著手制訂現場總線和以太網通信的新標準。該標準將使網絡能看到“對象”。IAONO（工業自動化開放網絡聯盟）最近與ODVA和IDA集團就共同推進Ethernet和TCP/IP達成共識。

　　ODVA于2000年3月17日發布了一個為在工廠基層使用以太網服務的工業標準。

　　FF于2000年3月29日公布了高速以太網（100Mb/s）的最終技術規范（FSI1.0）。

　　工業以太網協會與美國的ARC、Advisory Group等單位合作，開展工業以太網關鍵技術的研究。目前1000Mb/s以太網的發展已進入實用階段。由以上分析可知，以太網進入工業控制領域是一個不可忽視的發展趨勢。