现场总线|现场总线知识点科普
关于现场总线,可能对于从事楼宇相关行业的朋友来说不陌生,但对于没接触过或新接触的朋友来说,要弄懂现场总线这些知识还是十分有必要的,毕竟这些是基础知识……

一、什么是现场总线
相信从事电气、建筑等相关行业的朋友对于现场总线都不陌生吧,但没接触过这方面知识的或新接触的朋友可能就一无所知了。那么,什么是现场总线呢?现场总线有哪些呢?一起来了解下吧!
现场总线(Fieldbus)是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于现场总线技术过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层,作为工厂设备级基础通讯网络,要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点:具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定,多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。由于上述特点,现场总线系统从网络结构到通讯技术,都具有不同上层高速数据通信网的特色。
目前国际上有40多种现场总线,但没有任何一种现场总线能覆盖所有的应用面,按其传输数据的大小可分为3类:传感器总线(sensorbus),属于位传输;设备总线(devicebus),属于字节传输;现场总线,属于数据流传输。
现场总线有哪些
以上跟大家解释了什么是现场总线,那么,现场总线有哪些呢?下面就一起去认识下主要的几种总线吧。
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二、现场总线的原理是什么
想必从事电气、建筑等相关行业的朋友都知道吧,现场总线是连接现场设备和控制系统之间的一种开放、全数字化、双向传输、多分支的通信网络。那么,现场总线的原理是什么呢?一起往下了解吧!
根据国际电工委员会IEC(InternationalEletrotechnicalCommission)标准的定义,现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线的原理本质表现在下面六个方面:
1)现场通信网络
现场总线把通信线一直延伸到生产现场或生产设备是用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互联的现场通信网络,传统的DCS的通信网络截止于控制站或输入输出单元。现场仪表与控制室输入输出端口仍然是一对一的模拟信号传输,工业生产现场的环境十分恶劣,既有各种电磁场的干扰噪声,又有各种酸、碱、盐等腐蚀性有害物质,还有高温低温、高湿度和各种粉尘。现场总线能适应工业生产现场的恶劣环境,从而实现了全数字通信。
2)现场设备互连
现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等。这些设备能通过一对传输线互连传输线可以是双绞线、同轴电缆、光缆和电源线等并可根据需要因地制宜的选择不同类型的传输介质。
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三、现场总线有哪些主要特点
最令电气工程师们头疼的一个问题就是,现场点对点的控制线、动力线及信号线等线路之间的抗干扰和连接松动等情况。而这些情况均在现场总线技术出现后并得到了有效的解决。那么,现场总线有哪些主要特点呢?
1.系统的开放性
传统的控制系统是个自我封闭的系统,一般只能通过工作站的串口或并口对外通信。在现场总线技术中,用户可按自己的需要和对象,将来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
2.可操作性与可靠性
现场总线在选用相同的通信协议情况下,只要选择合适的总线网卡、插口与适配器即可实现互连设备间、系统间的信息传输与沟通,大大减少接线与查线的工作量,有效提高控制的可靠性。
3.现场设备的智能化与功能自治性
传统数控机床的信号传递是模拟信号的单向传递,信号在传递过程中产生的误差较大,系统难以迅速判断故障而带故障运行。而现场总线中采用双向数字通信,将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,可随时诊断设备的运行状态。
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四、现场总线目前的发展及应用
如今,现场总线技术已进入稳定的发展期,且工业以太网技术的研究与应用也得到了迅速的发展。现在,现场总线与工业以太网已成为计算机控制系统设计中尤为重要的工业控制网络了。那,现场总线目前的发展及应用会是怎样的呢?一起来看看吧!
国内外流行的现场总线与工业以太网或实时以太网有:
FF、CIP、PROFIBUS、P-Net、SwiftNet、WorldFIP、INTERBUS、CAN、Lonworks、CC-Link、HART等现场总线和PROFINET、TCnet、EtherCAT、EthernetPowerlink、EPA、Modbus-RTPS、SERCOS、VNET/IP、SERCOSIII、HSE等工业以太网或实时以太网。
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的领域的满足度高一些,应用多一些,适用性好一些。
现场总线与工业以太网在冶金、石油、化工、医药等流程行业的过程控制,加工制造业,楼宇,交通运输,农业,机器人,驱动产品,智能电网等领域得到了广泛的应用。
如何深入学习和掌握现场总线与工业以太网并应用到实际的工程项目中是每一位读者面临的难点。
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