【文章內(nèi)容簡介】 通信息，共同完成自控任務的控制網(wǎng)絡 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 38 ? 現(xiàn)場總線是自動化領域的通信 、 網(wǎng)絡技術 , 也被稱之為工廠的底層網(wǎng)絡 （ Infra） ? 總線是構成自動化系統(tǒng)的紐帶 ， 網(wǎng)絡所傳輸?shù)氖强刂菩畔?。 ? 它是有別于計算機網(wǎng)絡 ， 電視 、 電話網(wǎng)絡的另一類網(wǎng)絡 ? 特點： ? 適應 工業(yè)應用環(huán)境 ， ? 要 求實時性 強 ， 可靠性 高 ， 安全性 好 。 ? 多為 短幀 傳送 ， ? 通信的 傳輸速率相對較低 。 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 39 現(xiàn)場總線技術的發(fā)展 現(xiàn)場總線技術始發(fā)于二十世紀八十年代，但對該項 技術的開發(fā)之熱是近年之舉 ? 早期的 現(xiàn)場總線技術 ? 與 PLC同時出現(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 Siemens公司 84年推出的 Profibus(Process Field bus的簡稱 ) ? 法國 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 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 40 ? 歐洲、北美、亞洲的許多國家都投入巨額資金與人力進行研究開發(fā) ? 已經(jīng)形成了各式各樣的企業(yè)、國家、地區(qū)、及國際現(xiàn)場總線標準 ? 根據(jù)相關資料統(tǒng)計，已出現(xiàn)的現(xiàn)場總線一百多種，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)場總線組織 ? 現(xiàn)場總線基金會（ Fieldbus Foundation） ? LonMark協(xié)會 , ? Profibus協(xié)會， ? 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)會 IEA（ Industrial Ether Association）， ? 工業(yè)自動化開放網(wǎng)絡聯(lián)盟 IAONA（ Industrial Automation Open Network Alliance） ? Society of Automotive Engineers（ SAE） ? 制定現(xiàn)場總線標準的國際標準化組織 ? IEC ? ISO 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 42 現(xiàn)場總線標準 ? IEC/TC65負責測量和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信國際標準化工作的SC65C/WG6，是最先開始現(xiàn)場總線標準化工作的組織。 ? 它于 1984年就開始著手總線標準的制定，致力于推出世界上單一的現(xiàn)場總線標準，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)場總線標準大戰(zhàn) ? IEC611582誕生于 1993年，之后的標準制定就陷于混亂 ? 2022年初宣布， IEC現(xiàn)場總線國際標準子集有八種： ? 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 ? 最早成為國際標準的是 CAN，它屬于 ISO標準： ISO11898 ? IEC/17B為負責制定低壓開關裝置與控制裝置用控制設備之間的接口標準的組織 ,已通過的 IEC 62026國際標準包括。 ? 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 ? 其它有實力、有發(fā)展前景的控制網(wǎng)絡技術 ? 工業(yè)以太網(wǎng)； LonWorks； Modbus；藍牙、無線局域網(wǎng)；消費電子總線 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)場總線 ? 基金會現(xiàn)場（ FF）總線 ? LonWork技術和 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)場總線控制網(wǎng)絡 ? 信息時代的技術發(fā)展對測控系統(tǒng)提出了數(shù)字化、網(wǎng)絡化、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量控制設備向網(wǎng)絡提供多方面的數(shù)字信息。 ? 現(xiàn)場總線作為現(xiàn)場控制網(wǎng)絡技術，被視為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡在測控領域的延伸，它的興起為 自控技術本身的發(fā)展提供了新的機遇 ? 現(xiàn)場總線 使測控設備具備了數(shù)字計算和數(shù)字通信能力，提高了信號的測量、傳輸和控制精度，提高了系統(tǒng)與設備的功能、性能。 ? 現(xiàn)場總線 可采用多種介質（多種有線和無線方式）傳送數(shù)字信號 。 在兩根導線上可掛接多至幾十個自控設備，能節(jié)省大量線纜、槽架、連接件 。減少系統(tǒng)設計、安裝、維護的工作量 ? 現(xiàn)場總線 形成真正分散在現(xiàn)場的完整控制系統(tǒng)，提高了控制系統(tǒng)運行的可靠性。豐富了控制設備的信息內(nèi)容，提供了如閥門動作次數(shù)、故障診斷等信息。 ? 為控制信息進入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡創(chuàng)造了條件，溝通了現(xiàn)場控制設備之間及其與更高控制管理層網(wǎng)絡之間的聯(lián)系 ,便于實現(xiàn)管控一體化 ? 控制網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的結合， 便于 實現(xiàn)信號的遠程傳送與異地遠程自動控制 。 2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 47 全分布、網(wǎng)絡集成式控制系統(tǒng) AIP IDAOL ASPT101 PV101PIC101FFFFFF2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 48 現(xiàn)場總線系統(tǒng)是企業(yè)的底層網(wǎng)絡 局域網(wǎng)NT 服務器I n t e r n e t監(jiān)控工作站其它工作站現(xiàn)場總線接口差壓變送器調節(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）過程監(jiān)控層（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡）現(xiàn)場控制層（控制網(wǎng)絡）現(xiàn)場總線網(wǎng)段2022年 4月 16日星期六 169。 Copyright by Zhihuan Song 49 企業(yè)網(wǎng)絡的功能層次 Ether現(xiàn)場控制層F C S制造執(zhí)行層M E SEther資源規(guī)劃層E R PEther調節(jié)閥溫度變送器溫度變送器溫度變送器調節(jié)閥Int