炼油仪器仪表基础知识
2
石脑油
石油炼制过程基本流程
主要装置：常减压精馏、
催化裂化、催化重整、加
氢精制、加氢裂化、产品
精制（加氢脱硫氮氧、调
合精制）等。
石油炼制基本包括：石油
一次加工、石油二次加工
和石油产品精制等三个基
本过程。
原料
馏出液
釜残液
1
连续精馏装置流程
1.精馏塔 2.再沸器 3.冷凝器 4.回流液泵
蒸汽蒸汽
冷却水冷却水
常
减
压
蒸
馏
原
油
预
处
理
汽油
煤油
重柴油
重油
润滑油馏分
轻柴油
石油气
5
石油的裂化
目的： 提高汽油的产量和质量；
原理： 在一定条件下，将相对分子质量较大的烃断
裂为相对分子质量较小的烃的过程；
类型： 热裂化（ 500℃）和催化裂化
C
16
H
34
催化剂
加热、 加压
C
8
H
18
辛烷
+ C
8
H
16
辛烯
原料： 重油或石蜡
主要反应：
①分解，使重质
烃转变为轻质烃
②异构化
③氢转移
④芳构化
⑤缩合反应
生焦反应
异构化和芳构
化使低辛烷值的
直链烃转变为高
辛烷值的异构烃
和芳烃。
铂铼重整装置工艺原理流程铂铼重整装置工艺原理流程
[a]原料预处理部分 1—预分馏塔 2 —预加氢加热炉 3，4 —预加氢反应器 5 —脱水塔
b]反应及分馏部分 1，2，3，4 —加热炉 5，6，7，8 —重整反应器 9 —高压分离器 10 —稳定塔
主要反应：
①环烷烃脱氢
②烷烃脱氢环化
③异构化
④加氢裂化
反应①、②生成
芳烃，同时产生
氢气，反应是吸
热的；反应③将
烃分子结构重
排，为一放热反
应（热效应不
大）；反应④使
大分子烷烃断裂
成较轻的烷烃和
低分子气体，会
减少液体收率，
并消耗氢,反应
是放热的。
8
目的： 为了获得更多的短链的不饱和气态烃
(主要是乙烯)
原理： 采用比裂化更高的温度(700℃--1000℃)，把
具有长链的分子烃断裂成各种短链的气态烃的过程。
深度的裂化
石油的裂解
丁烷 丁烯
乙烯 乙烷
甲烷 丙烯
C
4
H
8
2C
2
H
4
催化剂
加热、 加压
乙烯
C
4
H
10
CH
4
+ C
3
H
6
催化剂
加热、 加压
C
8
H
18
C
4
H
10
+ C
4
H
8
催化剂
加热、 加压
C
4
H
10
C
2
H
4
+ C
2
H
6
催化剂
加热、 加压
10
CH
2
=CHCl
CH≡CH + HCl
催化剂
nCH
2
=CH
Cl
加温、加压
催化剂
CH
2
?CH
Cl
n
nCH
2
=CH
加温、加压
催化剂
CH
2
?CH
n
朔料
石油炼制工业再国民经济中的地位
造气
原油
天然气
轻烃和馏分油
石油产品
液态燃料
润滑油
工业用油等
石油烃裂解
中间产品
醇、醛、酮、酸、酐、醚、腈、卤代烃、
酚及各种单体
三大合成材料(合成橡胶、合成纤维、合成树脂)
医药、农药、炸药
涂料、香料、染料
溶剂、助剂、表面活性剂
净化分离
油田气
合
成
氨
石油化工基础原料
如：三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）
三苯（苯、甲苯、二甲苯）
有机合成
合成气 制氢
石油炼制
13
石油炼制主要设备
精馏塔
反应器
加热炉
换热设备
机泵
罐
15
常见的检测仪表
常见的检测仪表
? 温度检测仪表温度检测仪表
? 流量检测仪表流量检测仪表
? 压力检测仪表压力检测仪表
? 物位检测仪表物位检测仪表
? 轴系仪表轴系仪表
双金属温度计
双金属温度计
? 双金属温度计的感温双金属元件的形
状有平面螺旋型和直线螺旋型两大
类，其测温范围大致为 -80℃—
600℃，精度等级通常为 1.5级左右。
? 双金属温度计抗振性好，读数方便，
但精度不太高，只能用做一般的工业
用仪表。
18
热电偶热电偶
? 热电偶是工业和武备试验中温度测量应用最多的器件，它的特点
是测温范围宽、测量精度高、性能稳定、结构简单，且动态响应
较好；输出直接为 电信号 ，可以远传，便于 集中检测和自动控制。
t
t
0
A
B
mV
☆金属热电阻（
☆金属热电阻（ 铂电阻和铜电阻）
V锥流量计是一种差压型的流量
计，流量的大小与差压平方根成正比。
当介质接近锥体时，其压力为P1,在介
质通过锥体的节流区时，速度会增加
压力会降低为P2，P 1和P2都通过锥形
流量计的取压口引到后接差压变送器
上。流速发生变化时，锥形流量计的
两个取压口之间的差压值会增大或缩
小。当流速相同时，若节流面积大，
则产生的差压值也大， β值等于锥体
的节流面积除以管道内径的截面积
（可换算成两者之间的直径比）。
V锥流量计锥流量计
楔形流量计的基本流量方程式来
自于伯努利原理（能量守衡和连续方
程），通过楔块产生差压，该差压正比
于质量或体积流量。用不同的高度H与
管道内径ID的比（楔比H/ID）来确定
不同的流量测量范围，楔形流量计可以
应用于最困难的流量测量，并保证精确
可靠的测量结果。
楔形流量计楔形流量计
(3)毕托管（皮托管）测流量原理毕托管（皮托管）测流量原理
0
2
=v
ρ
)(2
21
1
pp
v
?
=
如何求如何求 qv?
m/s
均速管均速管
均速管是基于皮托管测速原理上发展起来的，其测量原理是将整个圆
截面分成多个单元面积相等的圆环（中间为圆）。均速管的检测杆是一根
中空的金属管，迎流面钻有多组总压孔， 它们分别处于各单元面积的中
央，分别反映了各单元面积内的流速大小，由于各总压孔是相通的，各点
总压值平均后由总压引出管传至高压取压口。
在传感器的背面中间设
有一个检测孔，代表整个截
面的静压，经静压引出管传
至低压取压口。高低压取压
口测得的差压平方根与截面
的平均流速成正比，从而得
到流量与差压的关系。
阿牛巴流量计（又称笛形均速管
流量计和托巴管流量计）属于差压式流
量计。是采用皮托管测量原理测量挡体
上游的动压力与下游的静压力之间形成
的压差，从而达到测量流量的目的。测
量管道直径在DN20到DN12000之间。阿牛
巴流量计主要用于工业过程中各种能源
如液体、燃料气、蒸气和气体的测量，
具有较高的稳定性和重复性。阿牛巴流
量计设计理论符合伯努力方程原理，并
可用JG／640－90规程进行检验。
阿牛巴流量计阿牛巴流量计
威力巴流量计采用了空气动力学原理的工程结构
设计，当流体流过探头时，在其前部产生一个高压分布
区，高压分布区的压力略高于管道的静压。根据伯努利
方程原理，流体流过探头时速度加快，在探头后部产生
一个低压分布区，低压分布区的压力略低于管道的静压。
流体从探头流过后在探头后部产生部分真空，并在探头
的两侧出现旋涡。均速流量探头的截面形状、表面粗糙
状况和低压取压孔的位置是决定探头性能的关键因素。
低压信号的稳定和准确对均速探头的精度和性能起决定
性作用。威力巴均速流量探头能精确地检测到由流体的
平均速度所产生的平均差压。威力巴均速流量探头在高、
低压区有按一定准则排布的多对取压孔，使准确测平均
流速成为可能。
威力巴流量计威力巴流量计
? 超声波在流动的流体中传播时就载上流体 流速的信息。因此通过接收到的超
声波就可以检测出流体的流速，从而换算 成流量。超声脉冲穿过管道从一个
传感器到达另一个传感器，就像一个渡船 的船夫在横渡一条河。顺着流动方
向的声脉冲会传输得快些，而逆着流动方 向的声脉冲会传输得慢些。这样，
顺流传输时间t
1
会短些，而逆流传输时间t
2
会长些。
～～
～
～
～
～～
～
～
～～
～
～
～～
～
～
～～
～
～
～～
～
～
L
R
2
R
1
T
1
C－ U
C＋ U
根据超声波检测的方式，可分为传播速度 差法、多普勒法、波束偏移法、噪声
法及相关法等不同类型的超声波流量计。
超声波流量计的工作原理
超声波流量计的工作原理
T
2
t
2 t
1
? 电磁流量计基本原理基于法拉第电磁感应定律,当导电的液体在磁场中作垂
直于磁力线方向的流动而切割磁力线时，在电场力的作用下，电极两端会产
生感应电势。
-
= ×××EKBDV
电磁流量计
电磁流量计
原理
原理
E : 感应电动势
K : 仪表常数
B : 磁感应强度
D : 测量管直径
V : 平均流速
+
在流动的流体中放置一根其轴线与流向垂直的非流线型柱形体(如
三角柱、圆柱等)，称之为漩涡发生 体。当流体沿漩涡发生体绕流时，
会在漩涡发生体下游产生如图所示不对称 但有规律的交替漩涡列，这就
是所谓的卡门涡街。
实验证明，旋涡的频率与流
速成正比，即与体积流量Q成正
比而与压力、温度、密度等参
数无关。
卡门涡街
卡门涡街
”原理
原理
圆柱体后漩涡发生的频率为：
S
t
是与雷诺数有关的无量纲数，称为斯特罗哈数。
椭圆齿轮流量计椭圆齿轮流量计
流量计是由计量箱和装在计量箱内 的一对椭圆齿轮，与上下盖板构
成一个密封的初月形空腔（由于齿轮的转动，所以不是绝对密封的）作为
一次排量的计算单位。当被测液体经管道进入流量计时，由于进出口处产
生的压力差推动一对齿轮连续旋转，不断地把经初月形空腔计量后的液体
输送到出口处，椭圆齿轮的转数与每次排量四倍的乘积即为被测液体流量
的总量。流量计主要是由壳体、计数器、椭圆齿轮和联轴器（分磁性联轴
器和轴向联轴器）等组成。
腰轮流量计又称罗茨流量计，其工作原理与椭圆齿轮流量计相同。腰轮流量计的转
子是一对不带齿的腰形轮，在转动过程 依靠套在壳体外的与腰轮同轴上的啮合齿轮来
完成驱动。
腰轮流量计
腰轮流量计腰轮流量计
转子在流量计进、出口差压作用下转动，每当相邻两刮板进入计量区时均伸出至壳
体内壁且只随转子旋转而不滑动，形成 具有固定容积的测量室，当离开计量区时，刮
板缩入槽内，流体从出口排出，同时后 一刮板又与其另一相邻刮板形成测量室。转子
旋转一周，排出4份固定体积的流体， 由转子的转数就可以求得被测流体的流量。
刮板式流量计刮板式流量计
O
F
t
F
n
科里奥利质量流量传感器
科里奥利质量流量传感器
ωω
进口
出口
驱动器
平行 U形管
检测器 (左右两侧 )
38
热式流量计
(2)压力传感器
①应变片式压力传感器
①应变片式压力传感器
②压电式压力传感器
②压电式压力传感器
③压阻式压力传感器
③压阻式压力传感器
④电容式压力传感器
④电容式压力传感器
⑤集成式压力传感器
⑤集成式压力传感器
压电式压力传感器结构示意图
(1)差压式液位计
差压式液位计
——利用静压原理来测量
利用静压原理来测量
P
1
=P
A
+hρ
ρ
g
P
2
=P
A
Δ
Δ
P=P
l
-P
2
=hρ
ρ
g
(3)超声波物位计
超声波物位计
雷达式液位计示意图
c
H
t
0
2
=
0
HLH
超声波由天线发出到接收到由液
面来的反射波的时间 t由下式确定
?=
由于
t
c
LH
2
?=
故
微波脉冲法原理示意图
H
eII
μ?
=
0
射线的透射强度随着 通过介质层厚度的增加而减通过介质层厚度的增加而减
弱弱，具体关系式
图4-10 核辐射物位计示意图
1—辐射源；2—接受器
?适用于高温、高压容器、强腐蚀、
剧毒、有爆炸性、黏滞性、易结
晶或沸腾状态的介质的物位测
量，还可以测量高温融熔金属的
液位。
?可在高温、烟雾等环境下工作。
?但由于放射线对人体有害，使用
范围受到一些限制。
(4)核辐射式物位计
核辐射式物位计
21
(5)磁翻转式液位计
磁翻转式液位计
44
轴系仪表
轴系仪表
在高速旋转机械和往复
式运动机械的状态分析
中，主要是获取其核心—
转轴的运行参数，如轴振
动、轴向位移、轴承（瓦）
温度、转子振动和偏心、
与机壳涨差以及转速等，
对诸如轴的不平衡、不对
中、轴承磨损、轴裂纹及
发生摩擦等机械问题的早
期判定，可提供关键的信
息。状态监测系统就是用
各种仪表对这些参数进行
测量和监视，从而了解其
运行状态。
转速测量
60×=
n
f
N
f——频率值 (Hz)；
n——旋转体的槽 (齿) 数；
N——被测轴的转速(r／min) 。
46
执行机构
执行机构
①传统型
(a） 正作用
(b)反作用
(a） 正作用 (b)反作用
②侧装式
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
仪表技术的发展图示仪表技术的发展图示
简单控制系统是由一个控制器、一个变送器简单控制系统是由一个控制器、一个变送器 (测量仪表测量仪表 )、一个执行、一个执行
器器 (控制阀控制阀 )和一个被控对象所组成的控制系统。也称为单回路控制系统。和一个被控对象所组成的控制系统。也称为单回路控制系统。
单回路控制
51
集散系统
? 集散系统 Distributed Control system，简称 DCS
52
DCS发展历程
? 70年初，开始使用直接数字控制（DDC ），由一台过程控制计算机对数百个回路进行
控制，在带来很多优点的同时，出现了 “危险集中 ”。
? 70年代中期，出现集散系统。操作更方便，集中管理，功能分散、任务分散的同时，危
险也分散
? 1975年至1985 年，初创期，代表产品有
? Honeywell TDC2000
? 横河电机 CENTUM
? Foxboro SPECTRUM
? 1980年至1985 年，成熟期，代表产品有
? Honeywell TDC3000（ LCN）
? 横河电机 CENTUM-A，-B ，-D
? Rosemount
? 1985年以后，扩展期，代表产品有
? Foxboro I/A-S
? Honeywell TDC3000
X
， TPS
? 横河电机 CENTUM-XL， -uXL， -CS
? Fisher-Rosemount Delta-V
浙大中控 SUPCON
53
DCS如何构成
DCS系
统
硬件
软件
操作管理系统 、 过程控制站 、通信系统
诊断程序 应用程序
组态程序 标准画面 等
系统软件
用户软件 组态结果
运行数据 过程历史数据
54
操作管理系统
? 负责操作、管理的设备：操作站、上位机、通讯站、
打印机等。
? 操作站（工程师站）是 DCS的人- 机接口，它有丰富
的外设和友好的人- 机界面。
? 操作站功能：操作员功能、工程师功能、通讯功能
和高级语言编程功能等。
? 操作站组成：计算机主机、显示器、键盘（专用或
PC标准键盘）、网卡、打印机等组成。第四代DCS
操作站普遍采用 PC机来取代专用的操作站，操作系
统采用 Windows系统。
? 鼠标或触屏操作
55
过程控制站
? 控制站是DCS的核心部分，集多种
计算机技术于一体的计算机，实现
对过程的控制。
? 功能：常规控制（PID）、逻辑、
顺控和批量控制及通讯功能。控制
站通过采集现场信号和通过操作站
发出的指令进行各种运算，并将计
算结果送到现场进行控制。
? 组成：电源、CPU卡、通讯卡和各
种信号输入/输出卡（即I/O卡）及
其端子板、连接电缆等组成 。
56
通讯总线
? 作用：实现各个设备的数据交换，它将控制站、操作站
等 DCS的计算机设备连接成一个完整的系统 。
? 组成：局域网通信总线、控制通信总线、远程I/O总线
等。
? 通信介质 ：同轴电缆（50欧姆 、75欧姆）、光纤或双
绞线。
? 通信网络结构：总线型、环型、树型和星型 ，如
Honeywell和 Yokogawa的 DCS采用总线型 。
? 通讯协议：IEEE802通讯协议（ IEEE802.2、 IEEE802.4）
? DCS以令牌传输方式按设备 地址进行巡回通讯。
57
DCS的特点
? DCS系统都是由操作管理系统、过程控制站、数据通信
总线等构成。
? DCS系统都采用分级递阶分布式结构，控制、危险分
散，操作、管理集中。
? 集散系统的处理器、内部总线、电源、控制用输入/输
出卡件等采用冗余配置，从根本上提高了系统长期连续
运行的能力和抗故障能力。
? 系统的硬件和软件均具备自诊断功能和自修正功能。
测
控
对
象
传
感
器
执
行
机
构
信
号
信
号
DI
A/D
D/A
DO
CPU
存储器
人机接口
系统I/O
58
59
工业计算机结构
?卡笼式卡笼式
?层叠式
层叠式
?基座式基座式
1
、卡笼式
、卡笼式
61
现场控制站的结构
安全区域
危险区域
Zone 2 Zone 1
ER bus
63
HONEYWELL控制站
? APM控制站组成：
? 电源模件
? 先进过程管理模件
APMM(MODEM调制解调器
卡、高级通讯处理器 、
高级I/O接口处理器 、
高级控制处理器 、空
白卡 ）
? IOP卡、卡笼、FTA卡
? 供电电缆、冗余电缆、
I/O LINK电缆、FTA电
缆
64
HONEYWELL控制站
? HPM控制站组成：
? 电源模件
? HPMM(通讯/ 控制处理器
卡、 I/O 链接处理器
卡、)
? UCN接口模件
? IOP卡、卡笼、FTA卡
? UCN电缆、供电电缆、
冗余电缆、I/O LINK 电
缆、FTA电缆
65
CS3000控制站
? 类型：
? 用于本地IO的现场控制站：
KFCS
? 用于远程IO的现场控制站：
LFCS
? 紧凑型现场控制站： SFCS
? 构成：
? 现场控制单元（FCU ）：
CPU（有的FCU带两个 CPU）、
通信卡（Vnet卡和内部总线
卡）、电源单元、电池单元
? 输入输出节点单元： Node
Unit、节点卡
? 输入输出模块：IOM
? 内部总线：ESB，ER ，RIO及
连接器
? 电源： 100-120VAC或200-
240VAC、备用电源
2、层叠式
集成接线，减少占用面
积；
双列接线端子，易于安
装和维护；
可选冗余，最大增加系
统的可用行；
独特的散热管理，增加
产品的寿命。
3、基座式
、基座式
控制防火墙
冗余数字与模拟 I/O
电源系统
C300 控制器
现场总线接口模件
EPKS
操作站
强大的界面 …易于使
用… 操作简单
70
DCS回路构成图
FTA
AI
PT100
+
1
2
1
2
现场
变送器
现场
接线箱
机柜间 端
子排
输入
端子板
FIC101
FTA
AO
PV100
+
–
3
4
3
4
现场调节
阀
现场接线
箱
机柜间端
子排
控制点
模拟输出卡输出
端子板
模拟输入卡
–
HPMM
HPMM
控制器
HPMM
HPMM
控制器
PT100
PIC100
PV100
FTA电缆 I/O LINK电缆
I/O LINK电缆
FTA电缆
71
72
73
74
中小规模拓扑网
75
大规模拓扑网
76
FTE FTEFTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
工作原理
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 拓扑 : 双重并行树形网络在顶部接在一起 .
? FTE节点同时连到两个树网中 .
? 普通以太网节点 (非 FTE)只连在一个树网里 .
78
FTE FTEFTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 普通以太网节点之间只有 1 条路径
工作原理—普通以太网节点之间
79
工作原理—FTE&普通以太网节点之间
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 普通以太网节点之间只有 1 条路径
? FTE节点与普通以太网节点之间只有 2 条路径
FTE FTEFTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
80
工作原理—FTE&普通以太网节点之间
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 普通以太网节点之间只有 1 条路径
? FTE节点与普通以太网节点之间只有 2 条路径
FTE FTEFTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
81
工作原理—FTE节点之间
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 普通以太网节点之间只有 1 条路径
? FTE节点与普通以太网节点之间 有 2 条路径
? FTE节点之间有 4 条路径
A - A
FTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
FTE FTE
82
工作原理—FTE节点之间
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 普通以太网节点之间只有 1 条路径
? FTE节点与普通以太网节点之间 有 2 条路径
? FTE节点之间有 4 条路径
A - B
FTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
FTE FTE
83
工作原理—FTE节点
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 普通以太网节点之间只有 1 条路径
? FTE节点与普通以太网节点之间 有 2 条路径
? FTE节点之间有 4 条路径
FTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
B - B
FTE FTE
84
工作原理—FTE节点
? FTE网络包括冗余的交换机和电缆.
? 普通以太网节点之间只有 1 条路径
? FTE节点与普通以太网节点之间 有 2 条路径
? FTE节点之间有 4 条路径
FTEFTEEthernet Ethernet
B tree
Switches
A tree
B - A
FTEFTE
85
ECS-700
86
工厂集中控制
87
工厂DCS集中控制
88
DCS远程控制站
89
Control Builder
? 提供过程控制组态及维护工具
? 控制模块
? 顺序控制模块
? 逻辑控制
? 提供全局过程数据维护
? 所有系统节点使用统一数
据库系统
? 控制器和人机接口共用一
个数据库
? 灵活可组态的执行时间:
? 5 mS 到 2000 mS
90
Control Module Example
91
Control Module Example
92
Control Module Example
93
94
Control Builder: Live Monitoring
95
DCS 集成
集成
——Experion PKS 架构
架构
全局数据& 历史数据库
Experion 服务器
高级控制平台
ACE
常规 ,逻辑
顺序 & 基于模型控制
C300/C200 & Profit Loop
TPS/TDC投资保护
Experion on LCN
HPM BC
Controller
工厂资产管理
Asset Manager
工厂数据
库系统
PHD
远程操作
Experion 操作站
数字视频管理器
Digital Video Manager
安全只读访问过程
画面的Web 服务器
eServer
工厂业务客户端
Web 浏览器
基于 Web的人机界面
Experion 操作站
含 ASM 操作工效率方案
多变量优化控制
Profit Suite
现场移动操作站
Mobile PKS
无线访问
冗余
I/O
高级应用网络
工厂信息网络
现场巡检自动化
IntelaTrac PKS
Local Control Network
Video Ethernet
企业级高级应用
Business FLEX
Workcenter
POMS, OptiVISION
防火墙
过程控制网络
无线变送器
SIL 3 安全系统
Safety Manager
仿真系统
UniSim
Network
Internet
www
操作站
轮替操作站
过程服务器
工作站 & 设备连接
? 以太网
? 串行
? 调制解调器
? 微波
? 令牌网
? 租用线 /拨号
? 卫星
? ControlNet
? 其它!
第三厂方设备集成功能
第三厂方设备集成功能
第三厂方集成
? Advanced OPC 集成，包括数据和报警 &事
件的数据。无须复制数据 !
? 数百种设备的专门接口 :
? RTUs (Bristol Babcock, DNP3, Etc.) ?
Modbus (ASCII, RTU, TCP/IP, +) ? Safety
Controller / FSC ? Honeywell TDC 2000,
S9000, LCS620, DPR, UDC, 7800 ? Allen
Bradley PLCs ? OPC Client ? Moore APACS
? 等等 !
HIS TS
可带可带 8个客户端个客户端
Office 局域局域
网网
HIS
-流程图操作
- 仪表面板操作
- 趋势画面
- 报警监视
-流程图操作
- 仪表面板操作
- 趋势画面
报警监视
FCS
V net/IP
防火墙防火墙
HIS TS 具有与传统的HIS同样的能力.
Port:3389
99
ControlNet
控制应用
ACE
安全
控制
系统
FSC
轨道式 I/O
高速容错以太网 FTE
数字视频
服务器
DVM
PM I/O
?T123?T123?T123?T123?T123?T123?T123
操作站
Experion PKS 全貌图
无线移动
服务器
C200
控制器
TDC2000,TDC3000,TPS
TPS集成
服务器
SCADA 设备
(OPC, Modbus,
DH+, 等设备 !)
过程
服务器
商务集成
服务器
eServer
工程站
和操作站
移动
终端
WAN
www
GUS
PM Family
NIM
FSC
Ethernet LCN
?T123?T123?T123?T123?T123?T123?T123
分布式
系统
资产管理系统
开放接口与
高级应用
100
101
PROFIBUS PA的连接方式和结构
?推荐使用专业化的安装设备
?- WEIDMüLLER
?- HIRSCHMANN
?- TURCK
?- SIEMENS, etc.
?90％的问题出在连接和安装上
?分支的最大长度是120 m
?PROFIBUS PA需要终端电阻
?需要一个公共的等电位地并对此
地进行多点连接
102
APPLICATION
应用层 7
PERSENTION
表示层 6
SESSION
会话层 5
TRANSPORT
传输层 4
NETWORK
网络层 3
DATALINK
数据链路层 2
PHYSICAL
物理层 1
APPLICATION
应用层 7
PERSENTION
表示层 6
SESSION
会话层 5
TRANSPORT
传输层 4
NETWORK
网络层 3
DATALINK
数据链路层 2
PHYSICAL
物理层 1
物理介质
用户 用户
ISO OSI-RM
数据通讯参考
模型
现场总线通讯协议模型
103
FF HI 网络概览
物理层组成部分物理层组成部分 :
Transmitter
Transmitter
接线盒
接线盒
Actuator
Actuator
DCS控制
器
控制
器
e.g. Operator Station
e.g. Operator Station
Ethernet Cable
Ethernet Cable
电源配电器 /电源调节器
电源配电器 /电源调节器
DIO
TC / RTD
TC / RTD
Fieldbus
Process Interface
Fieldbus
rocess Interface
DIO
? H1通讯卡
? 总线电源配电器 /电源调节器
? 电缆
? 终端电阻
? 接线盒
- 段保护器
- 现场总线安全栅
? 浪涌保护器
终端电阻
终端电阻
电缆
电缆
H1 Bus
Ethernet 以太网
以太网
H1 网段
H1 网段
不同网断上的设备
FF HSE
FF H1 + HSE 网络概览
OPC
Server
链接设备
Linking Device
链接设备
Linking Device
操作员站操作员站 工程师站工程师站
AMS/AO
DCS 控制器
基于Ethernet
的控制网络
基于 et
的控制网络
H1 网段
105
病毒与黑客入侵
106
防火墙
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