几种典型现场总线的比较
- 格式:pdf
- 大小:239.11 KB
- 文档页数:3


一,工业总线三种基本类型*传感器级总线,即485总线网络*设备级总线,即HART总线网络*现场总线,即FieldBus现场总线网络现场总线定义:现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网现场总线分为以下几种:下面就几种主流的现场总线做一简单介绍。
1、基金会现场总线(FoundationFieldbus 简称FF)这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并的。
该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用,具有良好的发展前景。
基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型(1,2,7层),即物理层、数据链路层、应用层,另外增加了用户层。
FF分低速H1和高速H2两种通信速率,前者传输速率为31.25Kbit/秒,通信距离可达1900m,可支持总线供电和本质安全防爆环境。
后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒,通信距离为750m和500m,支持双绞线、光缆和无线发射,协议符号IEC1158-2标准。
FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。
2、CAN(ControllerAreaNetwork控制器局域网)最早由德国BOSCH公司推出,它广泛用于离散控制领域,其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准,得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。
CAN协议分为二层:物理层和数据链路层。
CAN的信号传输采用短帧结构,传输时间短,具有自动关闭功能,具有较强的抗干扰能力。
CAN支持多主工作方式,并采用了非破坏性总线仲裁技术,通过设置优先级来避免冲突,通讯距离最远可达10KM/5Kbps/s,通讯速率最高可达40M /1Mbp/s,网络节点数实际可达110个。
已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。
3.可靠性不易保证:对于大范围的分布式系统,大量的I/O电缆及敷设不仅增加成本,也增加了系统的不可靠性。
4.可维护性不高:由于现场级设备信息不全,现场级设备的在线故障诊警、记录功能不强。
另一方面也很难完成现场设备的远程参数设定、修改等功能,影响了系统的可维护性。
现场总线技术可以概括为几方面:a. 制定总线通讯协议及技术标准b. 自动化厂商按照标准生产各种自动化类产品,包括控制器、传感器、机构、驱动装置及控制软件c. 实际应用于中,使用一根通讯电缆,将所有现场设备连接到控制器设备及车间级的数字化通讯网络。
二、现场总线技术特点1.系统的开放性由于网络协议公开,各不同厂家的设备之间可实现信息用户可按照自己的需要和考虑,把来自不同供应商的产品组成大小随意的系过现场总线构筑自动化领域的开放互连系统。
2.互可操作性与互用性互可操作性是指互联设备间、系统间的信息传沟通;互用性是指不同生产厂家生产的性能类似的设备可实现相互替换。
3.现场设备的智能化与功能自治性它将传感测量、补偿计、工程量处理制等功能分散到现场设备中完成,仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功可随时诊断设备的运行状态。
4.系统结构的高度分散性现场总线已构成一种新的全分散性控制系统系结构。
从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,系统结构,提高了可靠性。
5.对现场环境的适应性工作在生产现场前端,作为工厂网络底层的现线,是专为现场环境而设计的,可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现供电与通信,并可满安全防爆要求等。
三、现场总线的优点由于现场总线的以上特点,特别是现场总线系统结构的简化,使控制系统计、安装、投运到正常生产运行及其检修维护,都体现出优越性。
1.节省硬件数量与投资由于现场总线系统中分散在现场的智能设备能执行多种传感控制报警和计算功能,因而可减少变送器的数量,不再需要单节器、计算单元等,也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离等功能单复杂接线,还可以用工控PC机作为操作站,从而节省了大笔硬件投资,并可控制室的占地面积。