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      科普知識
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      現場總線/網關

      現場總線種類及標準介紹

      發布日期:2022-04-18 點擊率:41

        現場總線是用于過程控制現場儀表與控制室之間的一個標準的、開放的、雙向的多站數字通信系統。隨著計算機技術、通訊技術、集成電路技術的發展,以全數字式現場總線(FIELDBUS)為代表的互聯規范,正在迅猛發展和擴大。由于采用現場總線將使控制系統結構簡單,系統安裝費用減少并且易于維護;用戶可以自由選擇不同廠商、不同品牌的現場設備達到最佳的系統集成等一系列的優點,現場總線技術正越來越受到人們的重視。近十幾年由于現場總線的國際標準不能建立,現場總線發展的種類較多,約有40余種:如德國西門子公司Siemens的ProfiBus,法國的FIP,英國的ERA,挪威的FINT,Echelon公司的LONWorks,PhenixContact公司的InterBus,RoberBosch公司的CAN,Rosemounr公司的HART,CarloGarazzi公司的Dupline,丹麥ProcessData公司的P-net,PeterHans公司的F-Mux,以及ASI(ActraturSensorInterface),MODBus,SDS,Arcnet,國際標準組織-基金會現場總線FF:FieldBusFoundation,WorldFIP,BitBus,美國的DeviceNet與ControlNet等等。

        現場總線的種類主要有:基金會現場總線FF;ProfiBus;WorldFIP;ControlNet/DeviveNet;CAN等。

        1、基金會現場總線FF

        現場總線基金會包含100多個成員單位,負責制訂一個綜合IEC/ISA標準的國際現場總線。它的前身是可互操作系統協議ISP(InterperableSystemProtocol)--基于德國的ProfiBis標準,和工廠儀表世界協議WORLD (WorldFactoryInstrumentationProtocol)--基于法國的FIP標準。ISP和WORLDFIP于1994年6月合并成立了現場總線基金會?;饡F場總線采用國際標準化組織ISO的開放化系統互聯OSI的簡化模型(1,2,7層)。另外增加了用戶層。

        2、ProfiBus

        ProfiBus自1984年開始研制現場總線產品,現以成為歐洲首屈一指的開放式現場總線系統,歐洲市場占有率大于40%,廣泛應用于加工自動化、樓宇自動化、過程自動化、發電與輸配電等領域。1996年6月ProfiBus被采納為歐洲標準EN50170第二卷。PNO為其用戶組織,核心公司有:Siemens公司,E+H公司,Samson公司,Softing公司等。

        ProfiBus技術特性:ProfiBus以ISO7498為基礎,以開放式系統互聯網絡OSI(OpenSystemInterconnection)作為參考模型,定義了物理傳輸特性,總線存取協議和應用功能。ProfiBus家族包括ProfiBus-DP,ProfiBus-PA,ProfiBus-FMS。ProfiBus-DP(DecentralizedPeriphery)是一種高速和便宜的通信連接,用于自動控制系統和設備級分散的I/0之間進行通信。ProfiBus-FMS(FieldBusMessageSpecification)用來解決車間級通用性通信任務。與LLI(LowerLayerInterface)構成應用層,FMS包括了應用協議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務,LLI協調了不同的通信關系并向FMS提供了不依賴設備訪問數據鏈層。ProfiBus-PA(ProcessAutomation)專為過程自動化而設計的,它可使傳感器和執行器接在一根共用的總線上。根據IEC61158-2國際標準,ProfiBus-PA可用雙絞線供電技術進行數據通信,數據傳輸采用擴展的ProfiBus-DP協議和描述現場設備的PA行規。當使用電纜耦合器,ProfiBus-PA裝置能很方便的連接到ProfiBus-DP網絡。

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