电源

Field BUS

2019-07-14 00:23发布

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现场总线具有以下技术特点：
1．信号传输数字化是所有现场总线的基本特点。它给系统带来的本质优点有:系统精度提高;现场设备的信息增加几十位，可用于自诊断、系统调试和管理，提高了系统的有效性;
2、标准统一开放是所有现场总线的必需的特点，也是它与许多原来“专有”通信总线的关键区别之一。它给用户带来的本质优点是:打破了个别厂商的垄断，给技术以强大的支持群体，促进公平竞争，促进技术进步。; Y6 O6 |+ e; `2 [  M4 J0 [
3、控制彻底分散是现场总线具有的突出优点。它给用户带来的实质优点是:由高度智能的现场设备来分散地完成DCS控制器的功能，弱化甚至省去了集中控制器的层次，降低了设备费用，使控制风险彻底分散，提高系统控制的自治性和可靠性。: k5 J% D' y& D
从现场总线的数据存取、传送、操作方法来分有四种工作模式:对等(Peer to Peer)、主/从(Master/Slave )、客户/服务器模式(Client/Server, C/S )及网络计算结构(Network Computing Architecture NCA )。对等和主从模式发展较早，也已获得了广泛应用。在80年代发展C/S模式，90年代出现了NCA方式。本课题中所主要研究的DeviceNet总线的工作模式就是一种C/S工作模式。
目前，现场总线技术还没有一个统一的标准，现存的几种现场总线技术是以某些大的自动控制产品制造公司为基础开发出相应的标准和协议。当前在世界上已经使用的现场总线形式主要有由IECTC65通过的符合IEC61158国际标准的FF的Hl, ControlNet、Profibus, P-Net, FF HSE, Swift Net,WorldFIP, Interbus, IECTC17B通过的SDS, ASI, DeviceNet及符合IS011898的CAN总线等。
基金会现场总线FF (Foundation Fieldbus)： 基金会现场总线FF是一个国际性的协会组织，有100多个会员单位，包括Foxboro、横河电机、ABB, Siemens等全球主要的过程控制供应商与最终用户。FF物理介质支持双绞线、光缆和无线发射。协议符合IEC61158-2标准。其物理介质的传输信号采用曼彻斯特编码。. X' {& i) K4 Q( X; {
FF总线的特点如下: 由于世界上大的仪表公司与用户都参加了FF，因此FF开发的现场总线产品在品种与性能上都能满足控制要求，选择范围比较广，使用方便并且价格合理。FF能实现产品的可互操作性与可互换性。功能块比较完全，用户组网及使用都比较方便。并且留有空间，可供用户开发具有独特功能的功能块。产品开发、试验及推广实力雄厚，考虑完善，产品的可靠性与实用性较高。, y+ s+ I" H( W, [/ H
1.3.2 PROFIBUS (Process Fieldbus)：PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS(现场总线报文规范)、PEOFIBUS-DP(分散型外围设备)及PROFIBUS -PA(过程自动化)。其中，PROFIBUS -DP是专门为自动控制系统与分散I/0的设备级之间进行通信使用的，使用PROFIBUS-DP可取代24V或4-20mA的并行信号传输。PROFIBUS-PA是专门为过程自动化设计的，可使传感器和执行器接在同一根公用的总线上，甚至在本质安全区也可接上。根据IEC1158-2国际标准，PROFIBS -PA用双线进行总线供电和数据通信。PROFIBUS-FMS用来解决车间级通用性通信任务。FMS提供强有力的通信服务，用于完成中等传输速度的循环和非循环的通信任务。( ?5 k) ~7 E& N9 P9 m7 G
PROFIBUS能提供各种芯片，较适宜用于应用PLC的场合，而且，由于其稳定的标准及公司的支持，PROFIBUS已占有了相当大的市场份额。2 M8 X8 T4 p4 Z" q4 E" j6 i  C
1.3.3 HART协议：HART协议是可寻址远程传感器高速公路(Highway Addressable Remote Transducer)的简称，它是一种通信协议。Rosemount公司于1986年推出HART通信协议，它在4-20mA的直流模拟信号上迭加了一个FSK (Frequency Shifting Keying)即频移键控的数据通信信号，允许在同一线路上存在上述两种信号而不互相影响。因此，严格意义上说，它不属于现场总线，而是属于模拟系统向数字系统过渡的一种产品。
   1.3.4 CAN总线   CAN是德国BOSCH及几个半导体集成电路制造商开发出来的，起初是专为汽车工业所设计的，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信，目前，己推广应用于离散领域，并已由ISO/TC22技术委员会批准为国际标准IS011898(通信速率1 Mbps)和IS011519 (通信速率1251cbps )[7]。+ v( a& i$ B' Y% e0 _: U+ E
CAN总线技术特点是：（1）采用的通信传输介质为双绞线，通信速率最高可达1 Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/50kbps。可挂接设备最多可达110个。（2）CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧有效字节数最长为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低。（3）CAN支持多主站工作方式。网络上任何节点均可在任何时间主动向其它节点发送信息，支持点对点、一点对多点和全局广播方式接受/发送数据。它采用总线仲裁技术，当出现几个节点同时在网络上传输信息时，优先级高的节点可继续发送数据，而优先级低的节点则主动停止发送，从而避免了总线冲突。

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