現(xiàn)場總線技術(shù)綜述(參考版)
2025-07-17 01:21本頁面
【正文】 它將促進(jìn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，為企業(yè)帶來新的效益，因而會得到廣泛的應(yīng)用，并推動自動化相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。由于LonWorks技術(shù)的特點(diǎn)，在多樣化控制系統(tǒng)的應(yīng)用上將會有較大的發(fā)展。他們已經(jīng)在這一領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢。在離散制造加工領(lǐng)域，由于行業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)和歷史原因，其主流技術(shù)會有一些差別。盡管FF號稱儀器儀表行業(yè)的未來標(biāo)準(zhǔn)，但是由于沒有明確的市場策略和在國內(nèi)的積極的市場活動，市場份額將會受到很大影響。另一方面，由于國內(nèi)廠商的規(guī)模相對較小，研發(fā)能力較差，更多的是依賴技術(shù)供應(yīng)商的支持，比較容易受現(xiàn)場總線技術(shù)供應(yīng)商 (芯片制造商等)對國內(nèi)的支持和市場推廣力度的影響。國內(nèi)市場與國外市場會有比較大的差異。目前國外HART儀表的市場份額還在不斷增長，呈上升趨勢，但是它畢竟是過渡性產(chǎn)品，其生存周期不會很長。 由于HART建立在目前廣泛采用的模擬系統(tǒng)之上，它可以充分照顧到現(xiàn)有設(shè)備和已有投資的效益，技術(shù)上也充分考慮連續(xù)過程使用環(huán)境的需要。LonWorks形成了全面的分工合作體系。這3種技術(shù)是從這一領(lǐng)域的工業(yè)需求出發(fā)，其用戶層的各種功能是專業(yè)連續(xù)過程設(shè)計(jì)的，而且充分考慮到連續(xù)工業(yè)的使用環(huán)境，如支持總線供電，可滿足本質(zhì)安全防爆要求等。有理由認(rèn)為:在從現(xiàn)在起的未來 10ａ內(nèi)，可能出現(xiàn)幾大總線標(biāo)準(zhǔn)共存，甚至在一個(gè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi)，幾種總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備通過路由網(wǎng)關(guān)互連實(shí)現(xiàn)信息共享的局面。另外，從以上介紹也可以看出，幾大技術(shù)均具有自己的特點(diǎn)，已在不同應(yīng)用領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢。既然是總線，就要向著趨于開放統(tǒng)一的方向發(fā)展，成為大家都遵守的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但由于這一技術(shù)所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，幾乎覆蓋了所有連續(xù)、離散工業(yè)領(lǐng)域，如過程自動化、制造加工自動化、樓半自動化、家庭自動化等等?，F(xiàn)場總線屬于尚在發(fā)展之中的技術(shù)，我國在這一技術(shù)領(lǐng)域還剛剛起步，了解國際上該項(xiàng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展動向，對我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對自動化技術(shù)、設(shè)備的更新，無疑具有重要的作用。人機(jī)接口、軟件技術(shù)。組態(tài)抗術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)段互連等。自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的大趨勢，現(xiàn)場總線技術(shù)受計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響是十分深刻的。 四、現(xiàn)場總線技術(shù)展望與發(fā)展趨勢 發(fā)展現(xiàn)場總線技術(shù)已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域廣為注的焦點(diǎn)課題，國際上現(xiàn)場總線的研究、開發(fā)，使測控系統(tǒng)沖破了長期封閉系統(tǒng)的禁錮，走上開放發(fā)展的征程，這對我國現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展是個(gè)極好的機(jī)會，也是一次嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。采用RS485通訊具有設(shè)備簡單、低成本等優(yōu)勢，仍有一定的生命力。HART能利用總線供電，可滿足本安防爆要求?，F(xiàn)場設(shè)備開發(fā)商采用這種標(biāo)準(zhǔn)語言來描述設(shè)備特性，由HART基金會負(fù)責(zé)登記管理這些設(shè)備描述并把它們編為設(shè)備描述字典，主設(shè)備運(yùn)用DDL技術(shù)，來理解這些設(shè)備的特性參數(shù)而不必為這些設(shè)備開發(fā)專用接口。總線上可掛設(shè)備數(shù)多達(dá) 15個(gè)，每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備可有256個(gè)變量，每個(gè)信息最大可包含4個(gè)變量。HART支持點(diǎn)對點(diǎn)主從應(yīng)答方式和多點(diǎn)廣播方式。第三類稱為特殊設(shè)備命令，以便在某些設(shè)備中實(shí)現(xiàn)特殊功能，這類命既可以在基金會中開放使用，又可以為開發(fā)此命令的公司所獨(dú)有。它有 3類命令，第一類稱為通用命令，這是所有設(shè)備理解、執(zhí)行的命令。它規(guī)定了一系列命令。其數(shù)據(jù)字節(jié)結(jié)構(gòu)為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)奇偶校驗(yàn)位，1個(gè)終止位。 數(shù)據(jù)鏈路層用于按HART通信協(xié)議規(guī)則建立HART信息格式。物理層采用FSK(FrequencyShiftKeying)技術(shù)在 4～20mA模擬信號上迭加一個(gè)頻率信號，頻率信號采用Bell202國際標(biāo)準(zhǔn)。這種被稱為可尋址遠(yuǎn)程傳感高速通道的開放通信協(xié)議，其特點(diǎn)是現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中工業(yè)過程控制的過渡性產(chǎn)品，因而在當(dāng)前的過渡時(shí)期具有較強(qiáng)的市場競爭能力，得到了較好的發(fā)展。 HART HART是HighwayAddressableRemoteTransduer的縮寫。 已有多家公司開發(fā)生產(chǎn)了符合CAN協(xié)議的通信芯片，如Intel公司的 82 52 7，Motorola公司的MC68HC05X4，Philips公司的 82C2 50等。 CAN支持多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任何節(jié)點(diǎn)均在任意時(shí)刻主動向其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，支持點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)和全局廣播方式接收/發(fā)送數(shù)據(jù)。 CAN的信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有
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