現(xiàn)場(chǎng)總線概述

現(xiàn)場(chǎng)總線(Field bus)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題。由于現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了許多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計(jì)算機(jī)廠商的高度重視。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動(dòng)化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。

1、PROFIBUS?????Profibus?作為一種快速總線，被廣泛應(yīng)用于分布式外圍組件(PROFIBUS-DP)。除了?PROFIBUS-DP?和?FMS?以外，Beckhoff?還支持驅(qū)動(dòng)器通訊標(biāo)準(zhǔn)?PROFIBUS?MC。過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線。

2、EtherCAT?????EtherCAT(Ethernet?for?Control?Automation?Technology，用于控制和自動(dòng)化技術(shù)的以太網(wǎng))是一種用于工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)解決方案，性能優(yōu)越，使用簡(jiǎn)便。

3、Lightbus?????這種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的?Beckhoff?光纖總線系統(tǒng)具有極為優(yōu)秀的抗?EMI?性能，易于安裝，數(shù)據(jù)流快速、循環(huán)且具有確定性。

4、Interbus?????Interbus?易于配置，通訊快速而可靠。主/從系統(tǒng)的移位寄存器協(xié)議可提供高效循環(huán)通訊。

5、CANopen?????通過(guò)有效利用總線帶寬，CANopen?可在即使相對(duì)較低的數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)也能實(shí)現(xiàn)較短的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。秉承了?CAN?的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，例如數(shù)據(jù)安全性高且具備多主站能力。??????6、ControlNet?????ControlNet?是一種開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。該總線協(xié)議允許循環(huán)數(shù)據(jù)和非循環(huán)數(shù)據(jù)通過(guò)總線同時(shí)進(jìn)行交換，而兩者之間互不影響。??????7、SERCOS?interface?????SERCOS?最初作為用于驅(qū)動(dòng)器的快速光纖總線系統(tǒng)研發(fā)。采用?Beckhoff?SERCOS?總線耦合器，I/O?設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)高速率數(shù)據(jù)傳輸和較短的循環(huán)時(shí)間。

8、Ethernet???以太網(wǎng)是辦公環(huán)境中的主流標(biāo)準(zhǔn)。在Beckhoff?以太網(wǎng)產(chǎn)品中，也秉承并發(fā)揚(yáng)了以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，例如數(shù)據(jù)傳輸速率高，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)便集成以及廣泛的服務(wù)和接口等。

9、PROFINET?????PROFINET?是一種由?PNO(PROFIBUS?用戶組織)針對(duì)開(kāi)放式工業(yè)以太網(wǎng)制定的標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際上訂立的一種針對(duì)通訊的?IT?標(biāo)準(zhǔn)(如?TCP/IP?協(xié)議)。

10、USB?????USB?已成為?PC?技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)接口，具有傳輸速率高，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活(通過(guò)集成集線器)等特點(diǎn)，加上?Beckhoff?USB?總線耦合器，在距離較短時(shí)，該系統(tǒng)可替代現(xiàn)場(chǎng)總線。

11、Modbus?????Modbus?是一種基于主/從結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式串行通訊協(xié)議?？煞浅］p松地在所有類(lèi)型的串行接口上實(shí)現(xiàn)，已被廣泛接受。

12、RS232/RS485?????RS232?和?RS485?是經(jīng)典的串行接口，一直被廣泛使用。Beckhoff?RS485/RS232?I/O模塊采用的是易于實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單串行通訊協(xié)議。

13、CC-Link?????CC-Link(Control?&?Communication?Link，控制與通信鏈路)是一種開(kāi)放式總線系統(tǒng)，用于控制級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)總線級(jí)之間的通訊。應(yīng)用方面主要以亞洲地區(qū)為主。

14、AS-Interface?????AS?interface?通過(guò)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的布線方法，連接傳感器、執(zhí)行器與上位控制層。AS?interface?已通過(guò)?EN?50295?和IEC?62026-2?標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)際上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。

15、LON?????LON(Local?Operating?Network，局部操作網(wǎng)絡(luò))是一種能夠進(jìn)行多網(wǎng)絡(luò)連接的通訊系統(tǒng)，用于分布式應(yīng)用。

16、EIB?????EIB(European?Installation?Bus，歐洲安裝總線)是一種用于樓宇布線的總線系統(tǒng)，主要在歐洲得到廣泛應(yīng)用。

17、SNMP????簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。

18、QOS?????服務(wù)質(zhì)量，解決延時(shí)和阻塞的一種技術(shù)。?19、CAN?????控制器局域網(wǎng)絡(luò)。

20、MECHATROLINKMECHATROLINK是一個(gè)用在工業(yè)自動(dòng)化的開(kāi)放式通訊協(xié)定。Mechatrolink協(xié)定分為以下的二種：

MECHATROLINK-II—定義傳送界面為RS-485時(shí)的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為10Mbit/s，最多允許30個(gè)從站 。

MECHATROLINK-III—定義傳送界面為以太網(wǎng)時(shí)的通訊協(xié)定架構(gòu)，最快速度為100Mbit/s，最多允許62個(gè)從站。

(1) 全數(shù)字化通信(2) 開(kāi)放型的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(3) 互可操作性與互用性(4) 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化(5) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性(6) 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性

總線特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備具有通信功能，便于構(gòu)成工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)。通信標(biāo)準(zhǔn)的公開(kāi)、一致，使系統(tǒng)具備開(kāi)放性，設(shè)備間具有互可操作性。功能塊與結(jié)構(gòu)的規(guī)范化使相同功能的設(shè)備間具有互換性?？刂乒δ芟路诺浆F(xiàn)場(chǎng)，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。

總線優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線使自控設(shè)備與系統(tǒng)步入了信息網(wǎng)絡(luò)的行列，為其應(yīng)用開(kāi)拓了更為廣闊的領(lǐng)域;一對(duì)雙絞線上可掛接多個(gè)控制設(shè)備， 便于節(jié)省安裝費(fèi)用;節(jié)省維護(hù)開(kāi)銷(xiāo);提高了系統(tǒng)的可靠性;為用戶提供了更為靈活的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)。

總線缺點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù)包的傳輸延遲，通信系統(tǒng)的瞬時(shí)錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)包丟失，發(fā)送與到達(dá)次序的不一致等都會(huì)破壞傳統(tǒng)控制系統(tǒng)原本具有的確定性，使得控制系統(tǒng)的分析與綜合變得更復(fù)雜，使控制系統(tǒng)的性能受到負(fù)面影響。