现场总线应用技术解析

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：国际电工技术委员会/国际标准协会自1984年起着手现场总线标准工作，但统一的标准至今仍未完成。同时，世界上许多公司也推出了自己的现场总线技术。上述3种总线于1994年成为并列的欧洲标准EN 50170，其他总线也都形成了各组织的技术规范。FF现场总线正在开发高速以太网，这无疑大大加强了以太网在工业领域的地位。

国际电工技术委员会/国际标准协会（IEC/ISA）自1984年起着手现场总线标准工作，但统一的标准至今仍未完成。同时，世界上许多公司也推出了自己的现场总线技术。但太多存在差异的标准和协议，会给实践带来复杂性和不便，影响开放性和可互操作性。因而在最近几年里开始标准统一工作，减少现场总线协议的数量，以达到单一标准协议的目标。各种协议标准合并的目的是为了达到国际上统一的总线标准，以实现各家产品的互操作性。

1.多种总线共存

现场总线国际标准IEC 61158中采用了8种协议类型，以及其他一些现场总线。每种总线都有其产生的背景和应用领域。总线是为了满足自动化发展的需求而产生的，由于不同领域的自动化需求各有其特点，因此在某个领域中产生的总线技术一般对这一特定领域的满足度高一些，应用多一些，适用性好一些。随着时间的推移，占有市场80％左右的总线将只有六七种，而且其应用领域比较明确，如FF、PROFIBUS-PA适用于冶金、石油、化工和医药等流程行业的过程控制，PROFIBUS-DP、DeviceNet适用于加工制造业，LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet适用于楼宇、交通运输和农业。但这种划分又不是绝对的，相互之间又互有渗透。

2.每种总线各有其应用领域

每种总线都力图拓展其应用领域，以扩张其势力范围。在一定应用领域中已取得良好业绩的总线，往往会进一步根据需要向其他领域发展。如PROFIBUS在DP的基础上又开发出PA，以适用于流程工业。

3.每种总线各有其国际组织

大多数总线都成立了相应的国际组织，力图在制造商和用户中创造影响，以取得更多方面的支持，同时也想显示出其技术是开放的。如WorldFIP国际用户组织、FF基金会、PRO-FIBUS国际用户组织、P-Net国际用户组织及ControlNet国际用户组织等。

4.每种总线均有其支持背景

每种总线都以一个或几个大型跨国公司为背景，公司的利益与总线的发展息息相关，如PROFIBUS以Siemens公司为主要支持，ControlNet以Rockwell公司为主要背景，WorldFIP以Alstom公司为主要后台。(www.chuimin.cn)

5.设备制造商参加多个总线组织

大多数设备制造商都积极参加不止一个总线组织，有些公司甚至参加2～4个总线组织。道理很简单，装置是要挂在系统上的。

6.多种总线均作为国家和地区标准

每种总线大多将自己作为国家或地区标准，以加强自己的竞争地位。现在的情况是：P-Net已成为丹麦标准，PROFIBUS已成为德国标准，WorldFIP已成为法国标准。上述3种总线于1994年成为并列的欧洲标准EN 50170，其他总线也都形成了各组织的技术规范。

7.协调共存

在激烈的竞争中出现了协调共存的前景。这种现象在欧洲标准制定时就出现过，欧洲标准EN 50170在制定时，将德、法、丹麦3个标准并列于一卷之中，形成了欧洲的多总线的标准体系，后又将ControlNet和FF加入欧洲标准的体系。各重要企业，除了力推自己的总线产品之外，也都力图开发接口技术，将自己的总线产品与其他总线相连接，如施耐德公司开发的设备能与多种总线相连接。在国际标准中，也出现了协调共存的局面。

8.工业以太网引入工业领域

工业以太网的引入成为新的热点。工业以太网正在工业自动化和过程控制市场上迅速增长，几乎所有远程I/O接口技术的供应商均提供一个支持TCP/IP协议的以太网接口，如Siemens、Rockwell、GE Fanuc等，他们销售各自的PLC产品，但同时提供与远程I/O和基于PC的控制系统相连接的接口。从美国VDC公司调查结果也可以看出，在今后3年，以太网的市场占有率将达到20％以上。FF现场总线正在开发高速以太网，这无疑大大加强了以太网在工业领域的地位。

现场总线应用技术解析

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