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* * * * * * 现场总线助力工业4.0 学院：电子信息工程 专业：控制工程 日期：2016年5月16日 * 目录 一、现场总线技术简介 二、工业4.0概述 三、现场总线 助力工业4.0之智能工厂 四、现场总线在工业应用实例 五、结束语 1.1 现场总线产生的历史背景 1.2现场总线定义 1.3. 现场总线主要特点 1.4. 现场总线国际标准化状况 * 一、现场总线技术简介 * 一 现场总线技术简介 1.1. 现场总线产生的历史背景 第一代工业控制体系结构(气动信号标准：0.2～1kgf/cm2)； 第二代工业控制体系结构—ACS (电气信号：4～20mA)； 第三代工业控制体系结构—CCS (集中式控制)； 第四代工业控制体系结构—DCS(分布式控制体系结构)； 第五代工业控制体系结构—FCS(现场总线控制系统)。 1.2. 现场总线定义 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。 * 一 现场总线技术简介 1.3. 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高； 2) 实现开放式互连网络； 3) 安装与接线费用低； 4) 调节性能提高； 5) 系统组态简单。 1.4. 现场总线国际标准化状况 早在1985年，IEC(国际电工委员会)开始着手制订国际性现场总线标准，并将此标准命名为FieldBus；之后，ISA(美国仪表学)SP50委员会也加入到此标准的制订工作中。目前，较流行的现场总线主要有FF、Profibus、LonWorks、CAN、HART、P-Net等。 二、工业4.0概述 2.1 什么是工业4.0？ 2.2 工业发展史 2.3 工业4.0架构 * 2.1 什么是工业4.0 工业4.0是德国政府推行的“新一轮智能工厂计划”，是以智能制造为主题的第四次工业革命。 * * 2.2 工业发展史 从工业 1.0 到工业 4.0 1800 1900 2000 时间轴 今天 复杂程度 第一次工业革命 创造了机器工厂的“蒸汽时代” 第二次工业革命 将人类带入分工明确、大批量生产的流水线模式和“电气时代” 第三次工业革命应用电子信息技术， 进一步提高生产自动 化水平 第四次工业革命 开始应用信息物理融合系统 (CPS)、 网络化、 智能化 1784 年，出现了第一 台机械织布机 传送带方式于 1870 年开始在辛辛那提屠宰场使用 1969 年，美国 Modicon 公司 推出 084 PLC * 2.2 工业发展史 从工业 1.0 到工业 4.0 1800 1900 2000 时间轴 今天 复杂程度 第一次工业革命 第二次工业革命 第三次工业革命 第四次工业革命 1784 年，出现了第一 台机械织布机 传送带方式于 1870 年开始在辛辛那提屠宰场使用 1969 年，美国 Modicon 公司 推出 084 PLC 工业发展史的自动化维度 机械化 机械化?电气化 电气化?自动化 自动化?智能化 * 2.2 工业发展史 从工业 1.0 到工业 4.0 1800 1900 2000 时间轴 今天 复杂程度 第一次工业革命  第二次工业革命 第三次工业革命 第四次工业革命 1784 年，出现了第一 台机械织布机 传送带方式于 1870 年开始在辛辛那提屠宰场使用 1969 年，美国 Modicon 公司 推出 084 PLC 工业发展史的解放人的工作程度 解放“工” 机器替代体力活 解放“工” 机器替代体力活 解放“员” 机器替代以定 规则下的繁琐劳动 解放“师” 机器替代部分 可创造性劳动 * 工业4.0 一个网络信息物理系统（CPS） 三个集成 纵向集成 横向集成 端对端集成 四大主题 智能生产 智能工厂 智能服务 智能物流 九大技术 机器人 模拟技术 增强技术 系统整合 物联网 网络安全 大数据 云计算 3D打印 2.3 工业4.0架构 * 纵向集成、端到端集成及横向集成的演进路 工业4.0?所要追求的就是在企业内部实现所有环节信息无缝链接，这是所有智能化的基础。  横向集成（生态） 端到端集成（产业链） 纵向集成（车间） 横向集成是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合，是为了实现各企业间的无缝合作，提供实时产品和服务 围绕产品全生命周期的价值链创造，通过价值链上不同企业资源的整合，实现从产品设计、生产制造、物流配送、使用维护的产品全生命周期的管 理和服务。 工业大数据可能战胜消 费大数据，成为横向集 成的爆破点，并成为未 来制