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文檔簡介

1、現(xiàn)場總線基礎知識現(xiàn)場總線技術綜述現(xiàn)場總線(Fieldbus )是80年代末、90年代初國際上發(fā)展形成的,用于過程自動化、 制造自動化、 樓宇自動化等領域的現(xiàn)場智能設備互連通訊網(wǎng)絡。 它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡的 基礎,溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場及控制設備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個基層網(wǎng)絡,而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。這項以智能傳感、控制、計算 機、數(shù)字通訊等技術為主要內(nèi)容的綜合技術, 已經(jīng)受到世界范圍的關注, 成為自動化技術發(fā) 展的熱點, 并將導致自動化系統(tǒng)結(jié)構與設備的深刻變革。 國際上許多實力、 有影響的公司都 先后在不同程度上進行了現(xiàn)場總線技術與產(chǎn)品的開發(fā)。 現(xiàn)場總

2、線設備的工作環(huán)境處于過程設 備的底層,作為工廠設備級基礎通訊網(wǎng)絡,要求具有協(xié)議簡單、容錯能力強、安全性好、成 本低的特點 。具有一定的時間確定性和較高的實時性要求,還具有網(wǎng)絡負載穩(wěn)定,多數(shù)為短幀傳送、信息交換頻繁等特點。 由于上述特點, 現(xiàn)場總線系統(tǒng)從網(wǎng)絡結(jié)構到通訊技術, 都具有不同上 層高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的特色。一般把現(xiàn)場總線系統(tǒng)稱為第五代控制系統(tǒng),也稱作FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。人們一般把50年代前的氣動信號控制系統(tǒng)PCS稱作第一代,把 420mA等電動模擬信號控制系統(tǒng)稱為第二代,把數(shù)字計算機集中式控制系統(tǒng)稱為第三代,而把70 年代中期以來的集散式分布控制系統(tǒng) DCS 稱作第四代?,F(xiàn)場總線控制系

3、統(tǒng) FCS 作為新一代控制系統(tǒng),一方面, 突破了 DCS 系統(tǒng)采用通信專用網(wǎng)絡的局限,采用了基于公開化、標準化的解決方案,克服 了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷;另一方面把 DCS 的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構,變成了 新型全分布式結(jié)構, 把控制功能徹底下放到現(xiàn)場。 可以說,開放性、分散性與數(shù)字通訊是現(xiàn) 場總線系統(tǒng)最顯著的特征。現(xiàn)場總線技術在歷經(jīng)了群雄并起,分散割據(jù)的初始階段后,盡管已有一定范圍的磋商 合并, 但至今尚未形成完整統(tǒng)一的國際標準。 其中有較強實力和影響的有 :FoudationFieldbus (FF)、 LonWorks 、 Profibus、 HART、 CAN、 Dupline

4、等。它們具有各自的特色,在不同應 用領域形成了自己的優(yōu)勢。 本文將在簡要描述現(xiàn)場總線技術特點的基礎, 緊扣系統(tǒng)的可靠性、 實用性等, 介紹現(xiàn)場總線網(wǎng)絡結(jié)構、 體系結(jié)構等關鍵技術及目前較為流行的幾種有實力的現(xiàn) 場總線技術的現(xiàn)狀,最后闡述現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢與技術展望。一、現(xiàn)場總線的技術特點1、系統(tǒng)的開放性。開放系統(tǒng)是指通信協(xié)議公開,各不同廠家的設備之間可進行互連并實現(xiàn)信息交換, 現(xiàn)場總線開發(fā)者就是要致力于建立統(tǒng)一的工廠底層網(wǎng)絡的開放系統(tǒng)。這里的開放是指對相關標準的一致、公開性,強調(diào)對標準的共識與遵從。一個開放系統(tǒng), 它可以與任何遵守相同標準的其它設備或系統(tǒng)相連。 一個具有總線功能的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡系統(tǒng)

5、必須是開 放的,開放系統(tǒng)把系統(tǒng)集成的權利交給了用戶。 用戶可按自己的需要和對象把來自不同供應 商的產(chǎn)品組成大小隨意的系統(tǒng)。2、互可操作性與互用性,這里的互可操作性,是指實現(xiàn)互連設備間、系統(tǒng)間的信息傳 送與溝通, 可實行點對點, 一點對多點的數(shù)字通信。 而互用性則意味著不同生產(chǎn)廠家的性能 類似的設備可進行互換而實現(xiàn)互用。3、現(xiàn)場設備的智能化與功能自治性。它將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等并可隨時診斷設功能分散到現(xiàn)場設備中完成, 僅靠現(xiàn)場設備即可完成自動控制的基本功能, 備的運行狀態(tài)。4、系統(tǒng)結(jié)構的高度分散性。 由于現(xiàn)場設備本身已可完成自動控制的基本功能, 使得現(xiàn) 場總線已構成一種新的全分

6、布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構。從根本上改變了現(xiàn)有 DCS 集中與分 散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系,簡化了系統(tǒng)結(jié)構,提高了可靠性。5、對現(xiàn)場環(huán)境的適應性。 工作在現(xiàn)場設備前端,作為工廠網(wǎng)絡底層的現(xiàn)場總線, 是專 為在現(xiàn)場環(huán)境工作而設計的, 它可支持雙絞線、 同軸電纜、 光纜、 射頻、紅外線、 電力線等, 具有較強的抗干擾能力,能采用兩線制實現(xiàn)送電與通信,并可滿足本質(zhì)安全防爆要求等。二、現(xiàn)場總線的優(yōu)點 由于現(xiàn)場總線的以上特點,特別是現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構的簡化,使控制系統(tǒng)的設計、安 裝、投運到正常生產(chǎn)運行及其檢修維護,都體現(xiàn)出優(yōu)越性。1、節(jié)省硬件數(shù)量與投資。 由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中分散在設備前端的智能設備能直接執(zhí)行

7、 多種傳感、控制、報警和計算功能,因而可減少變送器的數(shù)量,不再需要單獨的控制器、計 算單元等,也不再需要 DCS 系統(tǒng)的信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離技術等功能單元及其復雜接線, 還可以用工控 PC 機作為操作站,從而節(jié)省了一大筆硬件投資,由于控制設備的減少,還可 減少控制室的占地面積。2、節(jié)省安裝費用。 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接線十分簡單, 由于一對雙絞線或一條電纜上通常 可掛接多個設備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少,連線設計與接頭校對的工 作量也大大減少。 當需要增加現(xiàn)場控制設備時, 無需增設新的電纜, 可就近連接在原有的電 纜上,既節(jié)省了投資,也減少了設計、安裝的工作量。據(jù)有關典型試驗工程的測

8、算資料,可 節(jié)約安裝費用 60% 以上。3、節(jié)省維護開銷。 由于現(xiàn)場控制設備具有自診斷與簡單故障處理的能力,并通過數(shù)字通訊將相關的診斷維護信息送往控制室, 用戶可以查詢所有設備的運行, 診斷維護信息, 以 便早期分析故障原因并快速排除。 縮短了維護停工時間, 同時由于系統(tǒng)結(jié)構簡化, 連線簡單 而減少了維護工作量。4、用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權。 用戶可以自由選擇不同廠商所提供的設備來集成 系統(tǒng)。 避免因選擇了某一品牌的產(chǎn)品被“框死”了設備的選擇范圍,不會為系統(tǒng)集成中不兼 容的協(xié)議、接口而一籌莫展,使系統(tǒng)集成過程中的主動權完全掌握在用戶手中。5、提高了系統(tǒng)的準確性與可靠性。 由于現(xiàn)場總線設備的

9、智能化、 數(shù)字化,與模擬信號 相比, 它從根本上提高了測量與控制的準確度,減少了傳送誤差。同時,由于系統(tǒng)的結(jié)構簡化,設備與連線減少,現(xiàn)場儀表內(nèi)部功能加強:減少了信號的往返傳輸,提高了系統(tǒng)的工作可靠性。 此外,由于它的設備標準化和功能模塊化, 因而還具有設計簡單, 易于重構等優(yōu)點。三、典型現(xiàn)場總線簡介1、基金會現(xiàn)場總線基金會現(xiàn)場總線,即FoudationFieldbus,簡稱FF,這是在過程自動化領域得到廣泛支持和具 有良好發(fā)展前景的技術。 其前身是以美國 Fisher-Rousemount 公司為首, 聯(lián)合 Foxboro 、橫河、 ABB 、西門子等 80 家公司制訂的 ISP 協(xié)議和以 H

10、oneywell 公司為首,聯(lián)合歐洲等地的 150 家公司制訂的 WordFIP 協(xié)議。屈于用戶的壓力,這兩大集團于 1994 年 9 月合并,成立了現(xiàn) 場總線基金會, 致力于開發(fā)出國際上統(tǒng)一的現(xiàn)場總線協(xié)議。 它以 ISO/OSI 開放系統(tǒng)互連模型 為基礎,取其物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應用層為 FF 通信模型的相應層次,并在應用層上增加 了用戶層。基金會現(xiàn)場總線分低速 H1 和高速 H2 兩種通信速率。 H1 的傳輸速率為 3125Kbps, 通 信距離可達 1900m (可加中繼器延長 ),可支持總線供電, 支持本質(zhì)安全防爆環(huán)境。 H2 的傳輸 速率為 1Mbps 和 2.5Mbps 兩種,其通

11、信距離為 750m 和 500m 。物理傳輸介質(zhì)可支持比絞 線、光纜和無線發(fā)射, 協(xié)議符合 IEC1158-2 標準。其物理媒介的傳輸信號采用曼徹斯特編碼, 每位發(fā)送數(shù)據(jù)的中心位置或是正跳變,或是負跳變。正跳變代表0,負跳變代表 1,從而使串行數(shù)據(jù)位流中具有足夠的定位信息, 以保持發(fā)送雙方的時間同步。 接收方既可根據(jù)跳變的 極性來判斷數(shù)據(jù)的“ 1”、“ 0”狀態(tài),也可根據(jù)數(shù)據(jù)的中心位置精確定位。為滿足用戶需要, Honeywell 、Ronan 等公司已開發(fā)出可完成物理層和部分數(shù)據(jù)鏈路層 協(xié)議的專用芯片,許多儀表公司已開發(fā)出符合FF協(xié)議的產(chǎn)品,1總線已通過a測試和B測試,完成了由 13 個不同

12、廠商提供設備而組成的 FF 現(xiàn)場總線工廠試驗系統(tǒng)。 2 總線標準也 已經(jīng)形成。 1996年 10月,在芝加哥舉行的 ISA96 展覽會上,由現(xiàn)場總線基金會組織實施, 向世界展示了來自40多家廠商的70多種符合FF協(xié)議的產(chǎn)品,并將這些分布在不同樓層展 覽大廳不同展臺上的 FF 展品,用醒目的橙紅色電纜,互連為七段現(xiàn)場總線演示系統(tǒng),各展 臺現(xiàn)場設備之間可實地進行現(xiàn)場互操作,展現(xiàn)了基金會現(xiàn)場總線的成就與技術實力。2、LonWorksLonWorks 是又一具有強勁實力的現(xiàn)場總線技術, 它是由美國 Ecelon 公司推出并由它們 與摩托羅拉、東芝公司共同倡導,于 1990年正式公布而形成的。它采用了

13、ISO/OSI 模型的 全部七層通訊協(xié)議, 采用了面向?qū)ο蟮脑O計方法, 通過網(wǎng)絡變量把網(wǎng)絡通信設計簡化為參數(shù) 設置,其通訊速率從300bps至15Mbps不等,直接通信距離可達到 2700m(78kbps,雙絞線), 支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電源線等多種通信介質(zhì),并開發(fā)相應的本安 防爆產(chǎn)品,被譽為通用控制網(wǎng)絡。LonWorks 技術所采用的 LonTalk 協(xié)議被封裝在稱之為 Neuron 的芯片中并得以實現(xiàn)。 集 成芯片中有3個8位CPU; 個用于完成開放互連模型中第12層的功能,稱為媒體訪問控制處理器,實現(xiàn)介質(zhì)訪問的控制與處理;第二個用于完成第 36層的功能,稱為網(wǎng)絡處理

14、器,進行網(wǎng)絡變量處理的尋址、處理、背景診斷、函數(shù)路徑選擇、軟件計量時、網(wǎng)絡管 理,并負責網(wǎng)絡通信控制、收發(fā)數(shù)據(jù)包等;第三個是應用處理器,執(zhí)行操作系統(tǒng)服務與用戶代碼。芯片中還具有存儲信息緩沖區(qū),以實現(xiàn) CPU 之間的信息傳遞,并作為網(wǎng)絡緩沖區(qū)和 應用緩沖區(qū)。如 Motorola 公司生產(chǎn)的神經(jīng)元集成芯片 MC143120E2 就包含了 2KRAM 和 2KEEPROM 。LonWorks 技術的不斷推廣促成了神經(jīng)元芯片的低成本 (每片價格約 59 美元),而芯 片的低成本又返過來促進了 LonWorks 技術的推廣應用, 形成了良好循環(huán), 據(jù) Ecelon 公司的 有關資料,到 1996 年 7

15、 月,已生產(chǎn)出 500 萬片神經(jīng)元芯片。 LonWorks 公司的技術策略是 鼓勵各 OEM 開發(fā)商運用 LonWorks 技術和神經(jīng)元芯片,開發(fā)自己的應用產(chǎn)品,據(jù)稱目前已 有 2600 多家公司在不同程度上卷入了 LonWorks 技術 :1000 多家公司已經(jīng)推出了 LonWorks 產(chǎn)品, 并進一步組織起 LonWark 互操作協(xié)會, 開發(fā)推廣 LonWorks 技術與產(chǎn)品。 它被廣泛應 用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統(tǒng)、辦公設備、運輸設備、工業(yè)過程控制等行業(yè)。為 了支持 LonWorks 與其它協(xié)議和網(wǎng)絡之間的互連與互操作,該公司正在開發(fā)各種網(wǎng)關,以便 將 LonWorks 與以太

16、網(wǎng)、 FF、 Modbus 、 DeviceNet 、 Profibus 、 Serplex 等互連為系統(tǒng)。另外,在開發(fā)智能通信接口、智能傳感器方面, LonWorks 神經(jīng)元芯片也具有獨特的優(yōu) 勢。 LonWorks 技術已經(jīng)被美國暖通工程師協(xié)會 ASRE 定為建筑自動化協(xié)議 BACnet 的一個 標準。根據(jù)剛剛收到的消息,美國消費電子制造商協(xié)會已經(jīng)通過決議,以 LonWorks 技術為 基礎制定了 EIA-709 標準。這樣, LonWorks 已經(jīng)建立了一套從協(xié)議開發(fā)、芯片設計、芯片制造、控制模塊開發(fā)制 造、 OEM 控制產(chǎn)品、最終控制產(chǎn)品、分銷、系統(tǒng)集成等一系列完整的開發(fā)、制造、推廣、

17、 應用體系結(jié)構, 吸引了數(shù)萬家企業(yè)參與到這項工作中來, 這對于一種技術的推廣、 應用有很 大的促進作用。3、ProfibusProfibus 是作為德國國家標準 DIN 19245 和歐洲標準 prEN50170 的現(xiàn)場總線。 ISO/OSI 模型也是它的參考模型。由 Profibus -Dp 、Profibus -FMS、 Profibus-PA 組成了 Profibus 系 列。DP型用于分散外設間的高速傳輸,適合于加工自動化領域的應用。FMS意為現(xiàn)場信息規(guī)范,適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關等一般自動化,而PA型則是用于過程自動化的總線類型, 它遵從 IEC1158-2 標

18、準。 該項技術是由西門子公司為主的十幾家 德國公司、研究所共同推出的。它采用了 OSI 模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層,由這兩部分形 成了其標準第一部分的子集,DP型隱去了 37層,而增加了直接數(shù)據(jù)連接擬合作為用戶接口,F(xiàn)MS型只隱去第36層,采用了應用層,作為標準的第二部分。PA型的標準目前還處于制定過程之中,其傳輸技術遵從 IEC1158-2(1) 標準,可實現(xiàn)總線供電與本質(zhì)安全防爆。Porfibus 支持主從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。主站具 有對總線的控制權, 可主動發(fā)送信息。 對多主站系統(tǒng)來說, 主站之間采用令牌方式傳遞信息, 得到令牌的站點可在一個事先規(guī)定的時間內(nèi)擁

19、有總線控制權,共事先規(guī)定好令牌在各主站中循環(huán)一周的最長時間。按 Profibus 的通信規(guī)范,令牌在主站之間按地址編號順序,沿上行方 向進行傳遞。主站在得到控制權時, 可以按主從方式, 向從站發(fā)送或索取信息, 實現(xiàn)點對 點通信。主站可采取對所有站點廣播 (不要求應答 ),或有選擇地向一組站點廣播。Profibus 的傳輸速率為 96 12kbps 最大傳輸距離在 12kbps 時為 1000m, 15Mbps 時為 400m,可用中繼器延長至 10km。其傳輸介質(zhì)可以是雙絞線,也可以是光纜,最多可掛接 127 個站點。4、CANCAN 是控制網(wǎng)絡 ControlAreaNetwork 的簡稱,

20、最早由德國 BOSCH 公司推出,用于汽 車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。其總線規(guī)范現(xiàn)已被ISO 國際標準組織制訂為國際標準,得到了 Motorola 、 Intel 、 Philips 、 Siemens、 NEC 等公司的支持,已廣泛應用在離散 控制領域。CAN 協(xié)議也是建立在國際標準組織的開放系統(tǒng)互連模型基礎上的,不過,其模型結(jié)構只有 3 層,只取 OSI 底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和頂上層的應用層。其信號傳輸介質(zhì)為雙絞線,通信速率最高可達 1Mbps/40m,直接傳輸距離最遠可達1 Okm/kbps,可掛接設備最多可達 110 個。 CAN 的信號傳輸采用短幀結(jié)構,每一幀的有效字節(jié)數(shù)

21、為 8 個,因而傳輸時 間短, 受干擾的概率低。 當節(jié)點嚴重錯誤時, 具有自動關閉的功能以切斷該節(jié)點與總線的聯(lián) 系,使總線上的其它節(jié)點及其通信不受影響,具有較強的抗干擾能力。CAN 支持多主方式工作,網(wǎng)絡上任何節(jié)點均在任意時刻主動向其它節(jié)點發(fā)送信息,支 持點對點、一點對多點和全局廣播方式接收/發(fā)送數(shù)據(jù)。它采用總線仲裁技術,當出現(xiàn)幾個節(jié)點同時在網(wǎng)絡上傳輸信息時, 優(yōu)先級高的節(jié)點可繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù), 而優(yōu)先級低的節(jié)點則主動 停止發(fā)送,從而避免了總線沖突。 已有多家公司開發(fā)生產(chǎn)了符合 CAN 協(xié)議的通信芯片, 如 Intel 公司的 82 52 7, Motorola 公司的 MC68HCO5X4 ,

22、Philips 公司的 82C2 5O 等。還有 插在 PC 機上的 CAN 總線接口卡,具有接口簡單、編程方便、開發(fā)系統(tǒng)價格便宜等優(yōu)點。5、HARTHART 是 HighwayAddressableRemoteTransduer 的縮寫。最早由 Rosemout 公司開發(fā)并 得到 8O 多家著名儀表公司的支持,于 1993 年成立了 HART 通信基金會。這種被稱為可尋 址遠程傳感高速通道的開放通信協(xié)議, 其特點是現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字通信, 屬于 模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中工業(yè)過程控制的過渡性產(chǎn)品, 因而在當前的過渡時期具有較 強的市場競爭能力,得到了較好的發(fā)展。HART 通信模型

23、由 3 層組 成 :物理層、 數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。物理 層采 用 FSK(FrequencyShiftKeying)技術在 420mA 模擬信號上迭加一個頻率信號,頻率信號采用 Bell202國際標準;數(shù)據(jù)傳輸速率為1200bps,邏輯“ 0”的信號頻率為2200Hz,邏輯“ 1”的信 號傳輸頻率為1200Hz。數(shù)據(jù)鏈路層用于按 HART通信協(xié)議規(guī)則建立 HART信息格式。其信息構成包括開頭碼、 顯示終端與現(xiàn)場設備地址、 字節(jié)數(shù)、 現(xiàn)場設備狀態(tài)與通信狀態(tài)、 數(shù)據(jù)、 奇偶校驗等。其數(shù)據(jù)字節(jié)結(jié)構為 1 個起始位, 8 個數(shù)據(jù)位, 1 個奇偶校驗位, 1 個終止位。 應用層的作用在于使 HART 指

24、令付諸實現(xiàn),即把通信狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應的信息。它規(guī)定了一 系列命令 ;按命令方式工作。它有 3 類命令,第一類稱為通用命令,這是所有設備理解、執(zhí) 行的命令 ;第二類稱為一般行為命令, 它所提供的功能可以在許多現(xiàn)場設備(盡管不是全部 )中實現(xiàn),這類命令包括最常用的現(xiàn)場設備的功能庫;第三類稱為特殊設備命令,以便在某些設備中實現(xiàn)特殊功能, 這類命既可以在基金會中開放使用, 又可以為開發(fā)此命令的公司所獨 有。在一個現(xiàn)場設備中通??砂l(fā)現(xiàn)同時存在這 3 類命令。 HART 支持點對點主從應答方式和 多點廣播方式。按應答應方式工作時的數(shù)據(jù)更新速率為23次/ s,按廣播方式工作時的數(shù)據(jù)更新速率為 34次/s,它還

25、可支持兩個通信主設備??偩€上可掛設備數(shù)多達15個,每個現(xiàn)場設備可有 256 個變量, 每個信息最大可包含 4 個變量。 最大傳輸距離 3000m, HART 采 用統(tǒng)一的設備描述語言 DDL 。現(xiàn)場設備開發(fā)商采用這種標準語言來描述設備特性, 由 HART 基金會負責登記管理這些設備描述并把它們編為設備描述字典,主設備運用DDL 技術,來理解這些設備的特性參數(shù)而不必為這些設備開發(fā)專用接口。但由于這種模擬數(shù)字混信號制, 導致難以開發(fā)出一種能滿足各公司要求的通信接口芯片。HART 能利用總線供電, 可滿足本安防爆要求。6、RS-485盡管RS -485不能稱為現(xiàn)場總線,但是作為現(xiàn)場總線的鼻祖,還有許

26、多設備繼續(xù)沿用 這種通訊協(xié)議。采用RS-485通訊具有設備簡單、低成本等優(yōu)勢,仍有一定的生命力。以RS-485 為基礎的 OPTO-22 命令集等也在許多系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。四、現(xiàn)場總線技術展望與發(fā)展趨勢 發(fā)展現(xiàn)場總線技術已成為工業(yè)自動化領域廣為注的焦點課題, 國際上現(xiàn)場總線的研究、 開發(fā), 使測控系統(tǒng)沖破了長期封閉系統(tǒng)的禁錮, 走上開放發(fā)展的征程, 這對我國現(xiàn)場總線控 制系統(tǒng)的發(fā)展是個極好的機會, 也是一次嚴峻的挑戰(zhàn)。現(xiàn)場總線技術是控制、計算機、 通訊 技術的交叉與集成, 涉及的內(nèi)容十分廣泛, 筆者認為應不失時機地抓好我國現(xiàn)場總線技術與 產(chǎn)品的研究與開發(fā)。 自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡化是發(fā)展的大趨

27、勢, 現(xiàn)場總線技術受計算機網(wǎng)絡技術 的影響是十分深刻的。 現(xiàn)在網(wǎng)絡技術日新月異, 發(fā)展十分迅猛, 一些具有重大影響的網(wǎng)絡新 技術必將進一步融合到現(xiàn)場總線技術之中,這些具有發(fā)展前景的現(xiàn)場總線技術有:智能儀表與網(wǎng)絡設備開發(fā)的軟硬件技術 ;組態(tài)抗術,包括網(wǎng)絡拓撲結(jié)構、網(wǎng)絡設備、網(wǎng)段互連等 ;網(wǎng) 絡管理技術,包括網(wǎng)絡管理軟件、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)操作與傳輸;人機接口、軟件技術 ;現(xiàn)場總線系統(tǒng)集成技術。 現(xiàn)場總線屬于尚在發(fā)展之中的技術, 我國在這一技術領域還剛剛起步, 了解國 際上該項技術的現(xiàn)狀與發(fā)展動向,對我國相關行業(yè)的發(fā)展,對自動化技術、 設備的更新,無 疑具有重要的作用。 總體說來, 自動化系統(tǒng)與設備將朝著現(xiàn)

28、場總線體系結(jié)構的方向前進, 這 一發(fā)展趨勢是肯定的。 既然是總線, 就要向著趨于開放統(tǒng)一的方向發(fā)展, 成為大家都遵守的 標準規(guī)范, 但由于這一技術所涉及的應用領域十分廣泛, 幾乎覆蓋了所有連續(xù)、 離散工業(yè)領 域,如過程自動化、 制造加工自動化、 樓半自動化、 家庭自動化等等。 大千世界, 眾多領域, 需求各異,一個現(xiàn)場總線體系下可能不止容納單一的標準。另外,從以上介紹也可以看出,幾大技術均具有自己的特點,已在不同應用領域形成了自己的優(yōu)勢。加上商業(yè)利益的驅(qū)使,:在從現(xiàn)在起的未來 10 a內(nèi),幾種總線標準的設備通過路由網(wǎng)10 a內(nèi),F(xiàn)F基金會現(xiàn)場總線HART 作為過渡性產(chǎn)品也能有一它們都各自正在十分激烈的市場競爭中求得發(fā)展。有理由認為 可能出現(xiàn)幾大總線標準共存, 甚至在一個現(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi), 關互連實現(xiàn)信息共享的局面。在連續(xù)過程自動化領域內(nèi),今后 將成為主流發(fā)展趨勢, LonWorks 將成為有力的競爭對手, 定的市場。 這 3種技術是從這一領域

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