現(xiàn)場總線是指安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信、完成測量控制任務的數(shù)據(jù)總線?,F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)正逐漸把電氣控制和過程控制合并起來,實現(xiàn)真正意義的集中控制。
1.PROFIBUS(ProcessFieldbus)現(xiàn)場總線
以西門子公司為首的PROFIBUS現(xiàn)場總線協(xié)議滿足開放性總線系統(tǒng)的要求,構成從傳感器/執(zhí)行器、現(xiàn)場級、單元級直至管理級的透明的通訊系統(tǒng)。PROFIBUS是一個家族。它有三個成員或三種類型,即-FMS,-DP和-PA,基本特點如下:
1)PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification現(xiàn)場總線報文規(guī)范)。此部分是完成控制器和現(xiàn)場器件之間的通信以及控制器之間的信息交換,適應于完成中等傳輸速度進行較大數(shù)據(jù)交換的循環(huán)和非循環(huán)通訊任務。使用RS485時,通信速率為9.6k-500k波特,距離為1.6km-4.8km,最多可接122個節(jié)點,介質可為雙絞線或光纜。
2)PROFIBUS-DP(DecentralizedPe—riphery分散型外圍設備)是一種優(yōu)化的通訊模塊,適用于自動控制系統(tǒng)和外圍設備之間的通信,對時間要求苛刻的場合。RS-485雙絞線或光纜,為9.6K-12M波特,最大站數(shù)126。
3)PROFIBUS-PA(ProcessAutoma—tion過程自動化),應用于過程自動化,用于對安全性要求高的場合及由總線供電的站點。通信速率為31.25kbps,最大距離為≤1.9km。
2.LonWorks(LocalOperatingNetworks)現(xiàn)場總線
LonWorks技術是美國Echelon公司1991年推出的一套標準,是一種開放分布式控制總線技術。目前采用LonWorks技術的產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)控制、建筑物自動化等領域,相應的LON(LocalOperatingNetworks)總線也成為但前最為流行的總線之一,基本特點如下:
1)LONWORKS協(xié)議遵循ISO/OSI參考模型,它提供了OSI所定義的全部7層服務,可以構成總線型、星型、環(huán)型和混合型等典型的網(wǎng)絡結構,能實現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲結構的自由組合,可以通過網(wǎng)關實現(xiàn)不同現(xiàn)場總線的互聯(lián)。
2)通信速率為78Kbps/2700m,1.25Mbps/130m,節(jié)點數(shù)32000個,傳輸介質可為雙絞線,同軸電纜,光纖,電源線等。
3.CAN(ControllerATeaNetwork)總線
CAN總線最早由德國BOSCH公司推出,用于汽車內(nèi)不測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。廣泛應用于離散控制領域,是目前唯一被批準為國際標準的現(xiàn)場總線,基本特點如下:
1)CAN協(xié)議遵循ISO/OSI模型,采用了其中的物理層、鏈路層與應用層的三層結構;每一幀有效字節(jié)數(shù)為8個,這樣傳輸時間短,受干擾的概率低。
2)CAN的通信速率為5Kbps/l0km,1Mbps/40m,節(jié)點數(shù)可達ll0個,傳輸介質可以是雙絞線、光纖等??蓪崿F(xiàn)全分布式多機系統(tǒng),且無主從之分。