現場總線有多少種

2020-12-04 千家智客

導讀

現場總線(Fieldbus)是20世紀80年代末、90年代初國際上發展形成的,用於現場總線技術過程自動化、製造自動化、樓宇自動化等領域的現場智能設備互連通訊網絡。那你可知道,現場總線有多少種嗎?

現場總線(Fieldbus)是20世紀80年代末、90年代初國際上發展形成的,用於現場總線技術過程自動化、製造自動化、樓宇自動化等領域的現場智能設備互連通訊網絡。那你可知道,現場總線有多少種嗎?


現場總線有多少種

1、基金會現場總線(FoundationFieldbus簡稱FF)

這是以美國Fisher-Rousemount公司為首的聯合了橫河、ABB、西門子、英維斯等80家公司制定的ISP協議和以Honeywell公司為首的聯合歐洲等地150餘家公司制定的WorldFIP協議於1994年9月合併的。該總線在過程自動化領域得到了廣泛的應用,具有良好的發展前景。基金會現場總線採用國際標準化組織ISO的開放化系統互聯OSI的簡化模型(1,2,7層),即物理層、數據鏈路層、應用層,另外增加了用戶層。FF分低速H1和高速H2兩種通信速率,前者傳輸速率為31.25Kbit/秒,通信距離可達1900m,可支持總線供電和本質安全防爆環境。後者傳輸速率為1Mbit/秒和2.5Mbit/秒,通信距離為750m和500m,支持雙絞線、光纜和無線發射,協議符號IEC1158-2標準。FF的物理媒介的傳輸信號採用曼切斯特編碼。

2、CAN(ControllerAreaNetwork控制器區域網)

最早由德國BOSCH公司推出,它廣泛用於離散控制領域,其總線規範已被ISO國際標準組織制定為國際標準,得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN協議分為二層:物理層和數據鏈路層。CAN的信號傳輸採用短幀結構,傳輸時間短,具有自動關閉功能,具有較強的抗幹擾能力。CAN支持多主工作方式,並採用了非破壞性總線仲裁技術,通過設置優先級來避免衝突,通訊距離最遠可達10KM/5Kbps/s,通訊速率最高可達40M/1Mbp/s,網絡節點數實際可達110個。目前已有多家公司開發了符合CAN協議的通信晶片。

3、Lonworks

它由美國Echelon公司推出,並由Motorola、Toshiba公司共同倡導。它採用ISO/OSI模型的全部7層通訊協議,採用面向對象的設計方法,通過網絡變量把網絡通信設計簡化為參數設置。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和紅外線等多種通信介質,通訊速率從300bit/s至1.5M/s不等,直接通信距離可達2700m(78Kbit/s),被譽為通用控制網絡。Lonworks技術採用的LonTalk協議被封裝到Neuron(神經元)的晶片中,並得以實現。採用Lonworks技術和神經元晶片的產品,被廣泛應用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統、辦公設備、交通運輸、工業過程控制等行業。

4、DeviceNet

DeviceNet是一種低成本的通信連接也是一種簡單的網絡解決方案,有著開放的網絡標準。DeviceNet具有的直接互聯性不僅改善了設備間的通信而且提供了相當重要的設備級陣地功能。DebiceNet基於CAN技術,傳輸率為125Kbit/s至500Kbit/s,每個網絡的最大節點為64個,其通信模式為:生產者/客戶(Producer/Consumer),採用多信道廣播信息發送方式。位於DeviceNet網絡上的設備可以自由連接或斷開,不影響網上的其他設備,而且其設備的安裝布線成本也較低。DeviceNet總線的組織結構是OpenDeviceNetVendorAssociation(開放式設備網絡供應商協會,簡稱「ODVA」)。

5、PROFIBUS

PROFIBUS是德國標準(DIN19245)和歐洲標準(EN50170)的現場總線標準。由PROFIBUS--DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA系列組成。DP用於分散外設間高速數據傳輸,適用於加工自動化領域。FMS適用於紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關等。PA用於過程自動化的總線類型,服從IEC1158-2標準。PROFIBUS支持主-從系統、純主站系統、多主多從混合系統等幾種傳輸方式。PROFIBUS的傳輸速率為9.6Kbit/s至12Mbit/s,最大傳輸距離在9.6Kbit/s下為1200m,在12Mbit/s小為200m,可採用中繼器延長至10km,傳輸介質為雙絞線或者光纜,最多可掛接127個站點。

6、HART

HART是HighwayAddressableRemoteTransducer的縮寫,最早由Rosemount公司開發。其特點是在現有模擬信號傳輸線上實現數位訊號通信,屬於模擬系統向數字系統轉變的過渡產品。其通信模型採用物理層、數據鏈路層和應用層三層,支持點對點主從應答方式和多點廣播方式。由於它採用模擬數位訊號混和,難以開發通用的通信接口晶片。HART能利用總線供電,可滿足本質安全防爆的要求,並可用於由手持編程器與管理系統主機作為主設備的雙主設備系統。

7、CC-Link

CC-Link是Control&CommunicationLink(控制與通信鏈路系統)的縮寫,在1996年11月,由三菱電機為主導的多家公司推出,其增長勢頭迅猛,在亞洲佔有較大份額。在其系統中,可以將控制和信息數據同是以10Mbit/s高速傳送至現場網絡,具有性能卓越、使用簡單、應用廣泛、節省成本等優點。其不僅解決了工業現場配線複雜的問題,同時具有優異的抗噪性能和兼容性。CC-Link是一個以設備層為主的網絡,同時也可覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感層。2005年7月CC-Link被中國國家標準委員會批准為中國國家標準指導性技術文件。

8、WorldFIP

WorkdFIP的北美部分與ISP合併為FF以後,WorldFIP的歐洲部分仍保持獨立,總部設在法國。其在歐洲市場佔有重要地位,特別是在法國佔有率大約為60%。WorldFIP的特點是具有單一的總線結構來適用不同的應用領域的需求,而且沒有任何網關或網橋,用軟體的辦法來解決高速和低速的銜接。WorldFIP與FFHSE可以實現「透明聯接」,並對FF的H1進行了技術拓展,如速率等。在與IEC61158第一類型的連接方面,WorldFIP做得最好,走在世界前列。

此外較有影響的現場總線還有丹麥公司Process-DataA/S提出的P-Net,該總線主要應用於農業、林業、水利、食品等行業;SwiftNet現場總線主要使用在航空航天等領域,還有一些其他的現場總線這裡就不再贅述了。

現場總線,它作為工廠數字通信網絡的基礎,溝通了生產過程現場及控制設備之間及其與更高控制管理層次之間的聯繫。故此,我們有必要了解現場總線有多少種。

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