【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 通信息，共同完成自控任務(wù)的控制網(wǎng)絡(luò) 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 38 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線是自動(dòng)化領(lǐng)域的通信 、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) , 也被稱之為工廠的底層網(wǎng)絡(luò) （ Infra） ? 總線是構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)的紐帶 ， 網(wǎng)絡(luò)所傳輸?shù)氖强刂菩畔?。 ? 它是有別于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ， 電視 、 電話網(wǎng)絡(luò)的另一類網(wǎng)絡(luò) ? 特點(diǎn)： ? 適應(yīng) 工業(yè)應(yīng)用環(huán)境 ， ? 要 求實(shí)時(shí)性 強(qiáng) ， 可靠性 高 ， 安全性 好 。 ? 多為 短幀 傳送 ， ? 通信的 傳輸速率相對(duì)較低 。 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 39 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)始發(fā)于二十世紀(jì)八十年代，但對(duì)該項(xiàng) 技術(shù)的開發(fā)之熱是近年之舉 ? 早期的 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) ? 與 PLC同時(shí)出現(xiàn)的、 CulterHammer推出的 Directrol ? General Electric的 Genius I/O ? Phoenix的 InterbusS， ? TURCK的 Sensoplex ? 丹麥 Process Data公司 83年推出的 PNet； ? 德國(guó) Siemens公司 84年推出的 Profibus(Process Field bus的簡(jiǎn)稱 ) ? 法國(guó) Alstom公司 87年推出的 FIP(Factory Instrumentation Protocol)等都屬于早期推出且至今仍有較大影響的總線技術(shù) 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 40 ? 歐洲、北美、亞洲的許多國(guó)家都投入巨額資金與人力進(jìn)行研究開發(fā) ? 已經(jīng)形成了各式各樣的企業(yè)、國(guó)家、地區(qū)、及國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn) ? 根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，已出現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線一百多種，其中宣稱為開放型總線的就有 40多種 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 41 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線組織 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（ Fieldbus Foundation） ? LonMark協(xié)會(huì) , ? Profibus協(xié)會(huì)， ? 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)會(huì) IEA（ Industrial Ether Association）， ? 工業(yè)自動(dòng)化開放網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟 IAONA（ Industrial Automation Open Network Alliance） ? Society of Automotive Engineers（ SAE） ? 制定現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ? IEC ? ISO 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 42 現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn) ? IEC/TC65負(fù)責(zé)測(cè)量和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的SC65C/WG6，是最先開始現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)化工作的組織。 ? 它于 1984年就開始著手總線標(biāo)準(zhǔn)的制定，致力于推出世界上單一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，也因此而歷經(jīng)坎坷，歷經(jīng)了 16年的艱難歷程，出現(xiàn)了波及全球的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn) ? IEC611582誕生于 1993年，之后的標(biāo)準(zhǔn)制定就陷于混亂 ? 2022年初宣布， IEC現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)子集有八種： ? IEC 61158； ControlNet； ? Profibus； PNet； ? High Speed Ether； Newer SwiftNet； ? WorldFIP； InterbusS 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 43 ? 最早成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的是 CAN，它屬于 ISO標(biāo)準(zhǔn)： ISO11898 ? IEC/17B為負(fù)責(zé)制定低壓開關(guān)裝置與控制裝置用控制設(shè)備之間的接口標(biāo)準(zhǔn)的組織 ,已通過的 IEC 62026國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)包括。 ? 第 2部分 ASI ? 第 3部分 DeviceNet； ? 第 4部分智能分布式系統(tǒng) SDS（ Smart Distributed System） 。 ? 第 5部分 Seriplex ? 其它有實(shí)力、有發(fā)展前景的控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 工業(yè)以太網(wǎng)； LonWorks； Modbus；藍(lán)牙、無線局域網(wǎng)；消費(fèi)電子總線 CEBus；光總線等； （過渡型總線 HART） 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 44 主流現(xiàn)場(chǎng)總線 ? 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)（ FF）總線 ? LonWork技術(shù)和 LON總線 ? HART通信協(xié)議總線 ? CAN總線 ? Profibus總線 ? InterBusS總線 ? ControlNet總線 ? Modbus總線 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò) ? 信息時(shí)代的技術(shù)發(fā)展對(duì)測(cè)控系統(tǒng)提出了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的要求，如數(shù)字地球、數(shù)字北京、企業(yè)的管理控制一體化等要求測(cè)量控制設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)提供多方面的數(shù)字信息。 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線作為現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，被視為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在測(cè)控領(lǐng)域的延伸，它的興起為 自控技術(shù)本身的發(fā)展提供了新的機(jī)遇 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線 使測(cè)控設(shè)備具備了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，提高了信號(hào)的測(cè)量、傳輸和控制精度，提高了系統(tǒng)與設(shè)備的功能、性能。 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線 可采用多種介質(zhì)（多種有線和無線方式）傳送數(shù)字信號(hào) 。 在兩根導(dǎo)線上可掛接多至幾十個(gè)自控設(shè)備，能節(jié)省大量線纜、槽架、連接件 。減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)的工作量 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線 形成真正分散在現(xiàn)場(chǎng)的完整控制系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。豐富了控制設(shè)備的信息內(nèi)容，提供了如閥門動(dòng)作次數(shù)、故障診斷等信息。 ? 為控制信息進(jìn)入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造了條件，溝通了現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系 ,便于實(shí)現(xiàn)管控一體化 ? 控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合， 便于 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)程傳送與異地遠(yuǎn)程自動(dòng)控制 。 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 47 全分布、網(wǎng)絡(luò)集成式控制系統(tǒng) AIP IDAOL ASPT101 PV101PIC101FFFFFF2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 48 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)是企業(yè)的底層網(wǎng)絡(luò) 局域網(wǎng)NT 服務(wù)器I n t e r n e t監(jiān)控工作站其它工作站現(xiàn)場(chǎng)總線接口差壓變送器調(diào)節(jié)閥差壓變送器 差壓變送器 溫度變送器企業(yè)管理層（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）過程監(jiān)控層（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）現(xiàn)場(chǎng)控制層（控制網(wǎng)絡(luò)）現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)段2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 49 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的功能層次 Ether現(xiàn)場(chǎng)控制層F C S制造執(zhí)行層M E SEther資源規(guī)劃層E R PEther調(diào)節(jié)閥溫度變送器溫度變送器溫度變送器調(diào)節(jié)閥Int