現場總線的分類
1、基金會現場總線
基金會現場總線,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展前景的技術。其前身是以美國Fisher-Rousemount公司為首,聯合Foxboro、橫河、ABB、西門子等80家公司制訂的ISP協議和以Honeywell公司為首,聯合歐洲等地的150家公司制訂的WordFIP協議。屈于用戶的壓力,這兩大集團于1994年9月合并,成立了現場總線基金會,致力于開發出國際上統一的現場總線協議。它以ISO/OSI開放系統互連模型為基礎,取其物理層、數據鏈路層、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。
2、LonWorks
LonWorks是又一具有強勁實力的現場總線技術,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ISO/OSI模型的全部七層通訊協議,采用了面向對象的設計方法,通過網絡變量把網絡通信設計簡化為參數設置,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,并開發相應的本安防爆產品,被譽為通用控制網絡。
3、Profibus
Profibus是作為德國國家標準DIN19245和歐洲標準prEN50170的現場總線。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意為現場信息規范,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、數據鏈路層,由這兩部分形成了其標準第一部分的子集,DP型隱去了3~7層,而增加了直接數據連接擬合作為用戶接口,FMS型只隱去第3~6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。
4、CAN
CAN是控制網絡ControlAreaNetwork的簡稱,最早由德國BOSCH公司推出,用于汽車內部測量與執行部件之間的數據通信。其總線規范現已被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協議也是建立在國際標準組織的開放系統互連模型基礎上的,不過,其模型結構只有3層,只取OSI底層的物理層、數據鏈路層和頂上層的應用層。其信號傳輸介質為雙絞線,通信速率最高可達1Mbps/40m,直接傳輸距離最遠可達10km/kbps,可掛接設備最多可達110個。CAN的信號傳輸采用短幀結構,每一幀的有效字節數為8個,因而傳輸時間短,受干擾的概率低。當節點嚴重錯誤時,具有自動關閉的功能以切斷該節點與總線的聯系,使總線上的其它節點及其通信不受影響,具有較強的抗干擾能力。
5、HART
HART是HighwayAddressableRemoteTransduer的縮寫。最早由Rosemout公司開發并得到80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議,其特點是現有模擬信號傳輸線上實現數字通信,屬于模擬系統向數字系統轉變過程中工業過程控制的過渡性產品,因而在當前的過渡時期具有較強的市場競爭能力,得到了較好的發展。
6、RS-485
盡管RS-485不能稱為現場總線,但是作為現場總線的鼻祖,還有許多設備繼續沿用這種通訊協議。采用RS-485通訊具有設備簡單、低成本等優勢,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中得到了廣泛的應用。
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