工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線體系介紹(文件)
【正文】 工業(yè)以太網(wǎng)總線由于自動(dòng)化技術(shù)從單機(jī)控制發(fā)展到工廠自動(dòng)化FA，發(fā)展到系統(tǒng)自動(dòng)化。由于現(xiàn)場(chǎng)總線種類(lèi)繁多，標(biāo)準(zhǔn)不一，很多人都希望以太網(wǎng)技術(shù)能介入設(shè)備低層，廣泛取代現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，施耐德公司就是該想法的積極倡導(dǎo)者和實(shí)踐者，已有一批工業(yè)級(jí)產(chǎn)品問(wèn)世和實(shí)際應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在三表系統(tǒng)及樓宇自控系統(tǒng)中得到應(yīng)用。CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線仲裁技術(shù)，通過(guò)設(shè)置優(yōu)先級(jí)來(lái)避免沖突，通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達(dá)40M /1Mbp/s，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個(gè)。基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的開(kāi)放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI的簡(jiǎn)化模型（1，2，7層），即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，另外增加了用戶層。(1)IEC技術(shù)報(bào)告(即FF的H1)。低速總線H1 已進(jìn)入實(shí)用階段, 可以供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。 ProfibusProfibus(德國(guó)西門(mén)子等公司支持)。FMS適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開(kāi)關(guān)等。是德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DINl9245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，DP型用于分散外設(shè)間的高速數(shù)據(jù)傳輸適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。Profinet(德國(guó)西門(mén)子等公司支持)。Lonworks技術(shù)采用的LonTalk協(xié)議被封裝到Neuron（神經(jīng)元）的芯片中，并得以實(shí)現(xiàn)。在其系統(tǒng)中，可以將控制和信息數(shù)據(jù)同是以10Mbit/s高速傳送至現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，具有性能卓越、使用簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛、節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)。WorldFIP(法國(guó)Alstom等公司支持) 1993年, 由Honeywell、Bailey 等公司牽頭, 成立Wo rldF IP, 約有120 多個(gè)公司加盟, 以法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)FIP (Factory Instrum entation Protocol) 為基礎(chǔ)制定現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。WorldFIP與FFHSE可以實(shí)現(xiàn)“透明聯(lián)接”，并對(duì)FF的H1進(jìn)行了技術(shù)拓展，如速率等。symotion總線提供安全、開(kāi)放、低成本及高性能應(yīng)用。其采用集總幀型的數(shù)據(jù)環(huán)通信，具有低速度、高效率的特點(diǎn)，并嚴(yán)格保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫院椭芷谛?；該總線的實(shí)時(shí)性、抗干擾性和可維護(hù)性也非常出色。丹麥公司ProcessData A/S 提出的PNet，該總線主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、食品等行業(yè)；HART 現(xiàn)場(chǎng)總線的類(lèi)型——HART（可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)通路）HART是Highway Addressable Remote Transducer的縮寫(xiě)，最早由Rosemount公司開(kāi)發(fā)。HART能利用總線供電，可滿足本質(zhì)安全防爆的要求，并可用于由手持編程器與管理系統(tǒng)主機(jī)作為主設(shè)備的雙主設(shè)備系統(tǒng)。位于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備可以自由連接或斷開(kāi)，不影響網(wǎng)上的其他設(shè)備，而且其設(shè)備的安裝布線成本也較低。首先選擇開(kāi)發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機(jī)接口軟件MMI。現(xiàn)場(chǎng)總線的測(cè)量系統(tǒng)其特點(diǎn)為多變量高性能的測(cè)量，使測(cè)量?jī)x表具有計(jì)算能力等更多功能，由于采用數(shù)字信號(hào)，具有高分辨率，準(zhǔn)確性高、抗干擾、抗畸變能力強(qiáng)，同時(shí)還具有儀表設(shè)備的狀態(tài)信息，可以對(duì)處理過(guò)程進(jìn)行調(diào)整?？偩€系統(tǒng)計(jì)算機(jī)服務(wù)模式以客戶機(jī)/服務(wù)器模式是較為流行的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)模式。數(shù)據(jù)庫(kù)它能有組織的、動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)大量有關(guān)數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分共享、交叉訪問(wèn)，具有高度獨(dú)立性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件有網(wǎng)絡(luò)操作軟件如：NetWarc，LAN Mangger，Vines，服務(wù)器操作軟件如Lenix，os/2，Window NT。ProfiBus九針的串口：但是好像一邊是方孔，另一邊是圓孔：：【詳見(jiàn)】VIB：Telecontrol，這里更加集中：EtherCAT看著就是普通的網(wǎng)口。但是好像一邊是方孔，另一邊是圓孔。Fipio也是常見(jiàn)的9針串口。Ethernet普通的以太網(wǎng)口ControlNet算是三層圓孔？LightBus看著像某種電源接口：InterBus也是9針的串口：另外也在別處：WAGO的產(chǎn)品目錄中看到還有其他協(xié)議：CCLink和之前的DeviceNet，CANopen的接口一樣：黃色的，對(duì)稱(chēng)的兩排5孔，共10孔的端子。ProfiNet以及以太網(wǎng)的ProfiNet，接口也是網(wǎng)口[1]因此就形成了一個(gè)可以互訪操作的分布關(guān)系及實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，市面上成熟的供選用的如關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的Oracle，sybas，Informix，SQL Server；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的Infoplus，PI，ONSPEC等?？头繖C(jī)運(yùn)行在PC機(jī)或工作站上。例如Fisher—Rosemoune公司，推出AMS管理系統(tǒng)，它安裝在主計(jì)算機(jī)內(nèi)，由它完成管理功能，可以構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的綜合管理系統(tǒng)信息庫(kù)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可靠性分析以及預(yù)測(cè)性維護(hù)。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計(jì)算。4現(xiàn)場(chǎng)總線控制組成現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)由測(cè)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)三個(gè)部分組成，而通信部分的硬、軟件是它最有特色的部分。DeviceNet具有的直接互聯(lián)性不僅改善了設(shè)備間的通信而且提供了相當(dāng)重要的設(shè)備級(jí)陣地功能。其通信模型采用物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層三層，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主從應(yīng)答方式和多點(diǎn)廣播方式。PNet (3)PNet(丹麥Process Data公司支持)。 INTERBUS是德國(guó)Phoenix公司推出的較早的現(xiàn)場(chǎng)總線，2000年2月成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158。SwiftNet此外較有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線還有SwiftNet現(xiàn)場(chǎng)總線主要使用在航空航天等領(lǐng)域，SymotionSymotion是一種用于運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)時(shí)工業(yè)總線，基于10/100M以太網(wǎng)物理層，應(yīng)用層使用canopen及精簡(jiǎn)協(xié)議。其在歐洲市場(chǎng)占有重要地位，特別是在法國(guó)占有率大約為60%。CCLink是一個(gè)以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感層。CCLinkCCLink是Controlamp。它采用ISO/OSI模型的全部7層通訊協(xié)議，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置。1990 年, 完成PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)制定, 在德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)D IN 19245 中對(duì)其進(jìn)行了論述。PROFIBUS支持主從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。由PROFIBUSDP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA系列組成。其代替方案是選用100Mbps 速率的高速以太網(wǎng)（HSE）的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可以使用經(jīng)濟(jì)的以太網(wǎng)芯片，支持電路、集線器、中繼器和電纜，并將FF H1 的功能應(yīng)用于以太網(wǎng)，即為FF HSE。在現(xiàn)場(chǎng)總線物理層已獲國(guó)際電工委員會(huì)IEC 批準(zhǔn)的情況下, 于1996 年一季度完成了物理層的低速總線H1 的最后工作。后者傳輸速率為1Mbit/，通信距離為750m和500m，支持雙絞線、光纜和無(wú)線發(fā)射，協(xié)議符號(hào)IEC11582標(biāo)準(zhǔn)。FF H1基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FoundationFieldbus 簡(jiǎn)稱(chēng)FF）這是以美國(guó)FisherRousemoun
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