什么是 现场总线?
现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向
串行多节点通信的系统,也称为开放式.全数字化.多点通信的
底层控制网络。
现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化,双向.
多变量,多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面:
现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放
式互连网络简言之,所谓现场总线,是指将现场设备(如数字传感器、变送器、
仪表与执行机构等)与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成
的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分支的特点,
是工业控制网络向现场级发展的产物国际电工协会(IEC)的SP50委员会对现场总线有以下三点要求:
(1)同一数据链路上过程控制单元(PCU)、PLC等与数字1/
O设备互连;
(2)现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数
据存取;
(3)通信媒体安装费用较低。
SP50委员会提出的两种现场总线结构模型是:
(1)星型现场总线用短距离、廉价、低速率电缆取代模拟信号传输线,
(2)总线型现场总线数据传输距离长、速率高,采用点—点、点—多
点和广播式通信方式
▪ 基金会现场总线
基金会现场总线(FF)于1994年由美国Fisher-Rosemount和Honeywell为首成立。它以ISO/OSI开放系统互连模型为基础,取其物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的相应层次,并在应用层上增加了用户层。基金会现场总线分H1和H2两种通信速率。H1的传输速率为31.25kbps,可支持总线供电和本质安全防爆环境。支持双绞线、光缆和无线发射,协议符号IEC1158-2标准。传输信号采用曼册斯特编码
▪ Lonworks
它由美国Echelon公司推出,它采用ISO/OSI模型的全部7层通讯协议,采用面向对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质,并开发了本质安全防爆产品,被誉为通用控制网络。采用LonWorks技术和神经元芯片的产品,被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业。
▪ Profibus
PROFIBUS是德国标准(DIN19245)和欧洲标准(EN50170)的现场总线标准。由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA组成。DP用于分散外设间高速数据传输,适用于加工自动化领域。FMS适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。PA用于过程自动化的总线类型,服从IEC1158-2标准。
▪ CAN
CAN是控制局域网络的简称,由德国BOSCH公司推出,它广泛用于离散控制领域。CAN的信号传输采用短帧结构,传输时间短,具有自动关闭功能,具有较强的抗干扰能力。
1、 PCAN-PCI
PCAN-PCI 采用CAN总线控制器SJA1000和收发器82C251,通过9针的D形
头连接到CAN总线,其接线定义参照CIA DS 102-1标准。使用PCAN-PCI,
在Windows 9x/ME 和 Windows NT/2000平台下可以与CAN网络进行实时有
效的信息交换
2、 PCAN-USB
在PC和CAN总线之间,PCAN-USB提供了一种简单经济的连接方式,因
为USB不需要电源,并且支持热插拔和即插即用。PCAN-USB支持标准
帧和扩展祯模式,最快速度可达1Mbps,其外壳上的LED可以显示当前的
工作状态。小巧的外形使其特别适用于笔记本电脑。使用PCAN-USB,
在Windows平台下可以与CAN网络进行实时有效的信息交换。
3、 PCAN-Dongle
PCAN-Dongle是一种通过PC的并行口连接到CAN的转换口。根据PC的
并口不同,PCAN-Dongle可以支持增强并口(EPP)模式和标准并口模式;
它的电源通过一个插在PS/2口上的特殊转换器获得。
dongle:软件保护器,简称软件狗。
市场状况:
系统:SIEMENS、ABB等主要是外国厂家;国内有名的和利 时、华控、浙大中控;
主控制器:SIEMENS、ABB等主要外国厂家;
PC-BASED控制器:几十家(包括台湾),主要还是国外产品;
现场设备及仪表:二百多家,主要还是国外产品;
国内近几年现场总线产品的主要机会将会在现场设备和仪表领域,具体如下:
与电力、驱动有关的产品;
传感器类:压力、温度、流量、称重、水分、湿度等;
专用控制设备及分布式控制系统;
现场总线I/O:与系统配套或特殊场合和要求的;uCAN总线产品最多、HART和MODBUS相关产品也很多;
(与推广有关);
uFF产品处于实验室阶段。
•自己研发相关产品