制定中国现场总线标准的几点思考
谈现场总线技术的几个问题
总线产品， 其技术复杂程度和管理、 维护、 扩 目 前， 在一些工程中通常的做法是在某 展等因素都是影响现场总线在智能化控制系 种现场总线的基础上开发能连接其他公司现 统中推广应用，国际上的个大公司为了解决 不同厂家的产品兼容性问题， 都投入了巨 场总线的接口 产品。由 于现场总线国际标准 来自 但成效甚微。 尚 未建立， 多种类型的现场总线枚不胜数， 需 大的精力和财力， 针对在智能化控制系统开发中遇到的实 要开发大量的接口产品才能满足不同工程需 要。如果仅以F F 、CAN 、LONWOR KS 、 际问题，在工程中的解决方案是做一个统一 PROFIBUS 一DP 、MODBUS 五种著名现场 而简单的子网: 一个简单的子网可能解决自 总线为例，要使它们中任意两种不同现场总 动化控制系统的大部分控制问题。各智能化 线能统一于一个智能化配电系统中，仅是协 设备的各种现场总线接口的配合可以通过相 议转换器这种接 口产品就要有二十种之多， 应的协议芯片来解决。统一的子网可能使整 开发速度最快。 为此 如果一个系统中有三种或三种以上不同现场 个行业的开发成本最低， 总线产品， 那麻烦则更 不少企业， 大。 包括一 提出了通用型现场总线协议控制器这种全面 通过硬件和软件的方法共同对 些国际上的大公司为了解决来自 不同厂家的 的解决方案， 产品兼容性问题，都投入了巨大的精力和财 现场总线协议进行处理，解决智能化控制系 统中多现场总线的兼容性问题，其目 的是为 力， 但成效甚微。 由于多现场总线系统中不同类型的产品 了能将不同现场总线的产品和谐地融入一个 充分发挥不同产品的长处， 为那些希 均配专用的通信协议，有的厂家还专门为自 系统中， 己的产品开发了专用的通信卡、通信控制器 望使用不同厂家优质产品的用户提供更大的 灵活性 。 等专用设备， 因此， 整个系统中的产品由于通 通用型现场总线协议控制器是现场级的 信协议不同无法直接和主控单元进行通信， 通用通信管理设备，由它把各个现场设备连 这严重防碍智能自动化控制系统设计中对智 能设备的选择。对应用而言， 如果在一个智能 成网络. 并负责现场设备与上位机之间的信 由于其是通用性的， 只需通过相应的 化控制系统中每一种智能化产品均选择其专 息传递。 用的通信卡或通信控制器，一个智能化控制 CPU 及接口电 路和软件就可以完成多种现场 总线协议的转换，实现与不同厂家的现场设 系统将变得支离破碎，组态性和灵活性均较 差， 使得系统的性能价格比不高， 而且在系统 备进行通信。 进行改造或升级时，将要花费用户更多的时 间和费用。 因此， 多现场总线技术在一个智能 2 现场总线协议控制器 化控制系统中的应用已成为一个重要的课题。 通用型现场总线协议控制器是采用模块 智能化召开系统现场总线网络是个多层 化结构和多CPU 工作方式来设计的，因为模 次的网络，I C62026 本身就包含各种现场总 块化的结构可以使系统有较强的扩展能力， E 线。 IEC620 6 明确表示了 2 高层的工业通讯网 为系统将来的升级换代带来便利。 络由IEC/ SC65C 考虑. FCS， 现场总线控制 通用型现场总线协议控制器主要由底板 系统的一个重要的发展方向是多层次的网络 和插卡组成，其中底板带有电源以及扩展槽、 结构; 向下连接低层次的现场总线， 智能化控 固定支架、 系统总线、 信号线构成。 插卡分三 制系统现场总线网络需要多层次的网络。而 种， 分别为主 控板、 协议板、 接口 其中 板， 主 智能设备需要非常灵活地与各种总线、控制 控板和协议 板带CPU 。主控板负责管理整个 对象等的配合控制和交换信息。实现各种总 系统以及与上位机的通信，通用型现场总线 线相互间的转换也是解决现场总线之争的途 协议控制器通过 RS232 接口 与上位机连接， 径 之一 。 主控板通过它与上位机进行信息交换，主要 目前，在一些工程设计中通常的做法是 包括: 管理系统总线， 给协议板和接口 板分配 在某种现场总线的基础上开发能连接其他公 系 统资源， 与协议板进行 信息交换， 对来自 协 司现场总线的接口产品。由于现场总线国际 议板的数据进行处理， 等待 卜 位机提取。 协议 标准尚未建立，多种类型的现场总线枚不胜 板是通用型现场总线协议控制器的关键部分， 数， 需要开发大量的接口 产品才能满足不同工 所有与现场设备的通信都由它完成。协议板 程需要。 如果仅以FF 、 CAN、 LONWORKS、 可以提供多种现场总线协议，一般一块协议 PROF IBUS 一DP 、MODBUS 五种著名现场 板只能进行一种现场总线协议的通信。接口 总线为例，要使它们中任意两种不同现场总 板从属于某一协议板，为协议板提供通信接 线能统一于一个智能化配电系统中，仅是协 口。 用户可以根据实际情况进行选择， 接口种 议转换器这种接口产品就要有二十种之多， 类有R S232 、RS422 、R S485 等。通用型 如果一个系统中有三种或三种以上不同现场 现场总线协议控制器与号: T M 7
现场总线行业调研报告范文
现场总线行业调研报告范文现场总线（Fieldbus）是一种相对于传统的模拟信号传输方式而言的数字化通信协议。
它将传感器、执行器和控制器等设备通过数据线连接起来，实现信息的传输和通讯。
现场总线技术在自动化控制系统中的应用越来越广泛，对工业领域的发展起到了积极的推动作用。
本报告通过对现场总线行业进行调研，具体分析了现场总线技术的发展趋势、应用领域和遇到的问题，为相关行业和企业提供了重要的参考和借鉴。
一、现场总线技术的发展趋势1. 高速化：随着科技的进步，现场总线技术的通信速率越来越快，从最初的几Mbit/s到现在的百Mbit/s甚至Gbit/s，高速传输能满足工业控制系统对高效率和快速响应的需求。
2. 安全性：随着信息技术的发展，网络安全问题越来越受到重视。
现场总线技术需要不断提升数据的安全性和可靠性，确保系统的稳定运行，防止被黑客攻击。
3. 多样化：现场总线技术的应用范围越来越广泛，不仅局限于传统的自动化领域，还涉及到交通、能源、医疗等各个行业。
不同行业对现场总线技术的需求也不尽相同，需要不断研发和创新来满足不同领域的需求。
二、现场总线技术的应用领域1. 工业自动化：现场总线技术在物流仓储、制造工艺控制、设备监控等领域发挥了重要作用，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。
2. 建筑智能化：现场总线技术在楼宇自动化、智能家居、智能楼宇等领域有着广泛的应用，实现了对照明、空调、安防等设备的集中控制和管理。
3. 交通领域：现场总线技术在道路监控、交通信号灯、智能交通系统等方面有着重要的应用，提高了交通管理的效率和安全性。
4. 能源领域：现场总线技术在电力、水务等领域应用广泛，实现了对发电、输配电、能耗监测等环节的精确控制和管理。
三、现场总线技术遇到的问题1. 标准不统一：现场总线技术涉及多个标准，如Profibus、Modbus、CAN等，不同标准之间的兼容性不强，对于跨品牌、跨系统的集成和应用存在一定困难。
现场总线技术标准化的发展过程及现状
现场总线技术标准化的发展过程及现状现场总线技术标准化的发展过程及现状1. 引言现场总线技术是现代工业自动化系统中的重要组成部分，它提供了设备互联和数据通信的标准化方案，使得工业生产过程更加灵活高效。
本文将深入探讨现场总线技术标准化的发展过程及现状，以帮助读者更全面地了解这一关键技术。
2. 现场总线技术的起源与发展现场总线技术最早由德国公司P3联合施耐德电气公司于1987年共同推出，通过引入总线通信协议，实现了工业设备的联网通信。
这一创新对于提升工业自动化系统的效率和可靠性产生了革命性影响。
随着技术的发展，现场总线技术逐渐成熟，成为了工业自动化领域的重要标准之一。
3. 现场总线技术标准化的意义随着工业自动化的快速发展，不同设备厂商开发出的设备数量众多，而这些设备之间的数据交换是必不可少的。
然而，由于每个厂商的设备都有各自的通信协议和接口，设备之间的互联变得困难重重。
现场总线技术的标准化解决了这一问题，通过统一的通信协议和接口标准，各种设备可以方便地进行数据交换和联网通信。
这一标准化不仅提高了工业生产效率，还降低了设备的开发和维护成本。
4. 现场总线技术标准化的发展过程现场总线技术的标准化发展过程可以分为以下几个阶段：4.1. 初期标准化在现场总线技术的早期发展阶段，各个制造商推出了各自的通信协议和接口标准，这导致了设备之间的不兼容问题。
为了解决这一问题，国际电工委员会（IEC）于1991年推出了第一版现场总线技术标准IEC61158，实现了不同设备的互联互通。
这标志着现场总线技术的初步标准化。
4.2. 标准化的深入发展随着技术的进一步成熟，现场总线技术在标准化方面也取得了重要进展。
IEC逐步推出了多个与现场总线技术相关的标准，包括IEC61784、IEC61804等，进一步规范了设备之间的通信协议和接口标准。
国际组织EtherCAT Technology Group也推出了EtherCAT总线技术，成为现场总线技术的另一种标准选择。
关于现场总线的若干问题思考
关于现场总线的若干问题思考
工业上还没有一种现场总线能覆盖所有的应用面，各类总线都有一些
自己的特色。
鉴于现场总线的国际标准尚未出来，在众多现场总线并存的局面下，作为一名准备应用现场总线技术产品的用户，必须根据自己的要求，结合
各种现场总线的特色，来选择合理的产品。
那么如何进行选择呢?在具体
确定选用那种现场总线产品之前，一般来说，应该弄明如下几方面的情况：
1.规模的大小，即需要运用现场总线构成网络的节点有多少个。
规模的大小对选用那种现场总线有影响，如：CAN最多可接设备110个，而LONWORKS的节点数可达32000个，PROFIBUS的节点也是从几十个到一百多个。
2.环境条件：这包括节点分布的远近，现场的安全防爆要求，电磁环境等。
环境条件的不同，对选用那种现场总线也有影响，首先节点分布的远近
决定通信线路的长度，而这方面不同的总线其能力是不一样的，其变化范围为
几十米至10公里。
现场的安全防爆要求是一项十分重要的指标，根据上面分
析除CAN总线外，其余几种都能满足安全防爆要求，依据目前的发展趋势最
好选用PROFIBUS-PA或FF的H1。
现场电磁环境的优劣，决定了选用构成网络的通信介质，如果现场电磁干扰等很严重，最好选用光纤作为传输介质。
3.传输信号情况：这包括传输信号是模拟量或数字量，信息量的大小，
对实时性的要求等。
传输信号情况的不同对现场能力也提出不同的要求，如果
是模拟与数字信号共存，可以选用HART;如果传输的信息量特别大，实时性不高，可以考虑选用PROFIBUS—FMS;如果是信息量大，实时性高，可以考虑选用PROFIBUS—FMS和PROFIBUS—DP构成系统.。
现场总线应用中的问题
现场总线应用中的问题1、标准问题现场总线掌握系统在实际应用中还存在一些问题有待解决，其中最突出的问题就是缺少统一的标准。
2000年初IEC公布的IEC61158国际标准，产生了H1（FF）、ControlNet、Profibus、P-Net、HSE（FF）、SwiftNet、WorldFIP、Interbus等8种IEC现场总线国际标准子集。
IEC 现场总线国际标准制定的结局表明，在相当长的一段时期内，将消失多种现场总线并存的局面，并导致掌握网段的系统集成与信息集成面临困难。
无论是最终用户还是工程集成商也包括制造商，都在寻求高性能、低成本的解决方案。
8种类型的现场总线采纳不同的通信协议，要实现这些总线的相互兼容和互操作几乎是不行能的。
每种现场总线都有自己最合适的应用领域，如何在实际中依据应用对象，将不同层次的现场总线组合使用，使系统的各部分都选择最合适的现场总线，对用户来说，仍旧是比较麻烦的问题。
2、系统的集成问题在实际应用中，一个大的系统很可能采纳多种的现场总线，特殊是中国那些高速成长的终端用户，在企业的不同进展阶段和国际范围的跨国制造装备选购几乎不行能统一技术前沿的现场总线。
如何把企业的工业掌握网络与管理层的数据网络进行无缝地集成，从而使整个企业实现管控一体化，显得非常关键。
现场总线系统在设计网络布局时，不仅要考虑各现场节点的距离，还要考虑现场节点之间的功能关系、信息在网络上的流淌状况等。
由于智能化现场仪表的功能很强，因此很多仪表会有同样的功能块，组态时要认真考虑功能块的选择，使网络上的信息流淌最小化。
同时通信参数的组态也很重要，要在系统的实时性与网络效率之间做好平衡。
3、存在技术瓶颈现场总线在应用中还存在一些技术瓶颈问题，主要表现在以下几个方面。
（1）当总线电缆断开时，整个系统有可能瘫痪。
用户盼望这时系统的效能可以降低，但不能崩溃，这一点目前很多现场总线不能保证。
（2）本安防爆理论的制约。
现场总线课题报告-浅谈我所了解的现场总线
浅谈我所了解的现场总线摘要：现场总线是二十世纪八十年代末、九十年代初在国际上发展形成的广泛应用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连网络。
是一项以计算机技术、通讯技术和控制技术为主的综合技术。
本文是根据我个人收集到的资料和理解写的一篇关于现场总线的文章，文中简要的说明了现场总线技术的概念，发展，技术特点并着重说明了几种典型现场总线技术同时还列表对几种典型技术的比较。
关键字：现场总线，发展，FF，ControlNet一、现场总线（FCS）的概念现场总线原本是指现场设备之间公用的信号传输线。
以后又被定义为应用在生产现场，在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的技术。
随着技术内容的不断发展和更新，现场总线已经成为控制网络技术的代名词。
现场总线是依靠具有数据采集、运算、控制、通信能力的微处理芯片，通过现场数字化仪表对工业生产装置实现彻底地分散控制。
它以现场分散的测量点，控制仪表的单个点作为网络节点，将这些点以总线形式连接起来，形成现场总线控制系统。
现场总线属于最底层的网络系统，是网络集成式全分布控制系统，它将原来集散型的DCS系统现场控制机的基本功能，分散在各个网络节点处。
为此，可以将原来封闭、专用的系统变成开放、标准的系统，使得不同制造商的产品可以互连，是DCS系统的更新换代产品。
FCS简化了系统结构，降低了成本，提高了系统运行的可靠性。
不同通信协议的现场总线控制系统一般通过工业PC机内总线插槽的PC接口板与现场总线网段连接。
二、现场总线技术的发展由于各个国家各公司的利益之争，虽然早在1984年国际电工技术委员会／国际标准协会(IEC／ISA)就开始着手制定现场总线的标准．但至今统一的标准仍未完成。
很多公司也推出其各自的现场总线技术，但彼此的开放性和互操作性还难以统一。
目前现场总线市场的特点：①各种现场总线都有其应用的领域；②每种现场总线都有国际组织支持的背景；③多种总线成为国家和地区标准；④设备制造商参与多个现场总线组织；⑤各个现场总线彼此协调共存。
现场总线标准
现场总线标准现场总线是一种用于工业自动化领域的通信协议，它允许设备之间进行数字通信和信息交换。
现场总线标准对于实现工业自动化的互操作性和开放性非常重要。
本文将介绍现场总线标准的几个关键方面。
●开放性和互操作性现场总线标准应该是开放的和可互操作的，这意味着不同厂商的设备可以相互通信和协作。
开放性和互操作性是工业自动化领域的重要特性，它们促进了设备之间的信息共享和互操作，从而提高了生产效率和质量。
●高可靠性现场总线系统需要具有高可靠性，以确保工业自动化系统的稳定性和可靠性。
高可靠性包括以下几个方面：●可靠的数据传输：现场总线系统应确保数据的准确性和完整性，避免数据丢失或损坏。
●可靠的设备连接：现场总线系统应能够确保设备之间的连接稳定可靠，避免连接断开或通信失败。
●可靠的控制策略：现场总线系统应采用可靠的的控制策略，以确保系统的稳定性和可靠性。
实时性现场总线系统需要支持实时通信和控制，以确保生产过程的高效性和响应速度。
实时性包括以下几个方面：●快速的数据传输：现场总线系统应能够快速地传输数据，以便实现实时控制和监测。
●实时的控制策略：现场总线系统应采用实时的控制策略，以确保系统的响应速度和控制精度。
●实时的故障处理：现场总线系统应能够实时地检测和处理故障，以确保系统的可靠性和稳定性。
标准化现场总线标准应该是标准化的，以便不同厂商的设备可以相互兼容和替换。
标准化包括以下几个方面：●标准化的通信协议：现场总线系统应采用标准化的通信协议，以便不同厂商的设备可以相互通信和协作。
●标准化的设备描述语言：现场总线系统应支持使用标准化的设备描述语言（如XML或JSON），以便不同厂商的设备可以相互识别和理解。
安全性现场总线系统需要具备安全性，以确保工业自动化系统的安全性和可靠性。
安全性包括以下几个方面：●数据安全性：现场总线系统应能够确保数据的保密性和完整性，避免数据泄露或篡改。
●设备安全性：现场总线系统应能够确保设备的物理安全和软件安全性，避免设备损坏或被攻击。
浅谈现场总线技术
鬈塑．苎凰．浅谈现场总线技术邹玉东(贞元(集团)有限责任公司，河南安阳455000)啃要】本文对现场总线进行了简要综述，介绍了FF、Profi bus等影响较大的现场总线的发展动态，论述了现场总线在中国的发展状况及未来现场总线应用的热点。
陕键闭现场总线；发展；应用1引言能在工业现场环境运行、能形成现场的底层网络并完成现场自动化设备之间的多点通信、造价低廉的现场总线控制系统，实质是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统，已成为21世纪控制系统的主流2现场总线的发展现状现场总线国际标准I E C61158中采用了8种协议类型。
标准通过以来的几年中，现场总线技术的发展呈现出了以下特点。
21市场竞争更加激烈虽然标准已经制定了，但它包含的种类繁多，用户有了更多的选择，各种总线为了争取更多的用户，纷纷加强各自产品开发及市场开发，另外，没有成为国际标准的总线并未退出竞争，而是更加积极的参与竞争，扩大市场，例如：Lonw or ks总线、CC2L i nk总线。
22通信介质的使用趋于多祥化标准制定之前，采用电缆以外的传输介质的应用实例并不多，在现场总线标准通过后，采用电缆以外传输介质的应用实例逐渐增多，例如P r of i bus在无线网络中的应用，光纤媒介在CA N总线中的应用。
23网关产品的激增目前，在～个较大的工业控制系统中，采用不同种总线的产品已经非常普遍，为了更好的适应市场竞争，各公司纷纷推出了各种网关产品以实现自己生产的产品能够接入到其它网络中。
2．4各协泌组织的合作加强除了不断开发新的网关产品外，支持不同现场总线的大公司之间的联合也大大增强，如：A LS TO M公司加入FF(Founda“on Fi eI d—bus)，使得W or l dFI P与FF的联合性增强，I D A与Schnei der公司的联合在以太网上占有了一席之±也。
中小公司采取的策略是加入多总线组织，开发各种总线产品，使自己的公司获得更多的支持，从而达到左右逢源。
现场总线控制系统工程设计问题考虑
采 用什 么样 的系统结 构配 置 需要考虑 两 方面 问题 。 １ 系统 结构形 式 ） ８ 系统是 否分层 ，分为几层 ，车间层 是否 需要 监控？ ．
ｂ 系统 有无 从 站 ，有 多 少从 站及 如何 分布 ，从 站 设备 如 ． 何 连 接 ，现场 设 备是 否具 有 总线 接 口，可否 采用 分散 式 Ｉ 连 接 ／ Ｏ 从 站 等 。这 需 根据 现场 设 备 的地 理 分布 进 行 分组 ，并确 定 从 站 数 目及其 功 能的划 分。 Ｃ 系 统 有无 主站 及其 数 量 、 分布 和连 接 如何 ？ 这 需根 据 ． 系统可 靠性要 求及 工程费 用情 况决定 。 ２ 总 线类 型选择 ） ａ 根据 系统 是离 散控 制 还 是流 程控 制 ，以及 系统 控 制 要 ． 求 研 究不 同现 场 总 线 的技 术特 点 ，结合 控 制 需要 选 择相 应 的 现 场 总线技 术。 ｂ 根据 系统 对 实 时性 的 要 求 以及 传 输距 离 ，决定 现 场 总 ． 线 的数据传 输速 率 、供 电方式等 。 ｃ 确 定是 否需 要车 间级监 控和 监控 站。 ． ｄ 根据 系统 可 靠性 要 求 ，结 合工 程经 费 ，决定 主 站形 式
４ 其他 ．
现场 总 线工 程 还应 结 合项 目特 点 ，考 察 各种 现 场总 线控 制 系 统市 场 占有率 和 价格 、智 能仪 表 及 电源 配套 程 度 、技 术 支持 和 售后 服 务水 平 、 系统 兼 容性 及 接 口的难 易程 度 等 ，进 行全 面 分析 选择 。 对 于 跨 国项 目 ，还 应 考虑 项 目所在 国的经 济 发 展水 平 、是 否受 到经济 和技 术制 裁、 工程运 行维 护成本 等 因素 。
社 ．０ ０ ２０．
现场总线技术标准化的思考
现场总线技术标准化的思考
纷争与统一从上世纪八十年代开始，即微处理器技术大规模应用到工业自动化领域的初始阶段，国际上已经意识到尽早建立用于连接现场各智能元件
以及分散控制器的现场总线国际标准的重要性和必要性，并且美国仪表协会(ISA)和国际电工委员会(IEC)从那时起即已设立专门的机构来研究和提出现场
总线技术标准。
然而由于种种原因，经过长达十多年的努力，终于在2000 年
颁布的国际标准IEC61158 却是一份让所有自动化领域相关人员感到困惑和尴
尬的标准，因为它包含八种互不兼容的总线协议。
随着IT 技术不断向工业领域渗透，以太网(Ethernet)作为新的现场总线技术让很多人充满了期望，但2003 年第三版的lEC61158 标准的颁布，在新版本中增加了三种基于以太网技术的
新协议，将总线协议的标准增加到十一种，同时还有更多的基于以太网技术的
新协议正积极努力加入到标准的协议集内。
难在求同存异分析用户的需求，我们大致可以将用户对现场总线的技术要求和期望分为以下三个层次：1) 智能元器件与控制器(站)之间的互连互通，主要目的是替代传统的I/O 电缆。
其要求是能传送传统的I/O 数据，并附加传
送一些智能元件特有的告警和故障诊断信息。
2) 在传送以上实时监控数据的基础，用户进一步的要求是希望通过网络来进行集中的工程设计组态、程序动态修改下载以及元器件的远程诊断和校准等。
3) 在互连互通的基础上，用户希望能够在各种情况下“重构”系统，如在元器件损坏更换、系统改扩建以及系统升级或部分升级等情况下，要求能够无障
碍地接入第三方的元件或新技术条件下的升级产品。
从以上用户的需求上可以看出，用户是希望通过现场总线技术，利用网络。
国标 现场总线标准
国标现场总线标准引言国标现场总线标准是指一种用于工业自动化领域的通信协议，它提供了数据传输和设备控制的标准化通信方式。
本文将介绍国标现场总线标准的基本概念、通信过程以及其在工业自动化中的应用。
一、基本概念1.1 现场总线现场总线是指将控制系统和现场设备连接起来的通信网络。
通过现场总线，控制系统可以实时地收集传感器和执行器的数据，并控制现场设备的运行。
1.2 国标现场总线标准国标现场总线标准是指由国家标准化机构制定的用于工业自动化领域的通信协议。
这种标准化的通信协议使得不同厂商的设备可以进行互联互通，从而提高了自动化系统的灵活性和可扩展性。
二、通信过程2.1 总线物理层总线物理层是指现场总线中用于传输数据的硬件接口。
现场总线标准定义了总线的物理特性，如电气信号、传输介质等。
2.2 数据链路层数据链路层是指现场总线中用于传输数据帧的协议。
这一层负责将数据帧进行分组和校验，以确保数据的正确传输。
2.3 应用层应用层是指现场总线中用于传输应用数据的协议。
应用层协议定义了数据的格式和解析方式，使得不同厂商的设备可以理解和处理同一种数据。
三、应用领域3.1 工业自动化国标现场总线标准广泛应用于工业自动化领域，如制造业、能源管理等。
通过现场总线，不同设备可以进行数据交换和远程控制，提高了生产效率和质量。
3.2 建筑自动化国标现场总线标准还可以应用于建筑自动化领域。
通过现场总线，建筑内的各种系统，如照明、空调、安防等可以进行集中管理和控制，实现智能化的建筑管理。
3.3 交通系统国标现场总线标准在交通系统中的应用日益广泛。
通过现场总线，交通信号灯、隧道监控等设备可以进行联动控制，提高了交通系统的运行效率和安全性。
四、挑战与发展4.1 兼容性由于不同厂商对于国标现场总线标准的实现可能存在差异，设备之间的兼容性成为了一个重要的问题。
需要进一步完善国标现场总线标准，确保不同厂商的设备可以无缝连接和交互。
4.2 安全性在工业自动化领域，数据的安全性是一个重要的考虑因素。
对现场总线标准的理解和评估
结构中的底部两层，即只完成数据的通
信传送功能。许多现场总线采用 了Ｏ Ｉ Ｓ
的应用 层 ，再 加上 自定义 的用户 层 ，形
添加修改。如果硬要 为更适合控制领域
的应用而对其底层通 信传输协议的内容 作某些修改的话，将会使它失去原本在 控制阿络 中的应用优势 底层通信传输 协议上就是沿用现有的ＩＥ ８２３ Ｅ Ｅ ０ ．标准，
成了自己的通信与应用特色。 应该指出的是．现场总线系统不单
发展，让总线技术发挥出更大的经济效
益，是总线标准｛定者与使用者的共同 睁 Ｉ 目标
单是一个完成数据传输的通信系统，而
且还是一个借助网络完成控制功能的 自
控系统。许多其他类型的通信系统往往
只需要把数据、文件或声音从网络 的一 个节点传送到另一节点就完成了其使命。 而现场总线系统则不同，它除了完成数 据传输之外，往往还需要依靠所传输的
价格便宜， 便于与公用数据网络集成， 是
它得吼在现场总线大 战之际跻身于底层
网络的主要原因。就其底层通信传输协 议而言，已经十分成熟，无需再作什么
因而现场级工业叹太阿标准制定的工作
重点应是高层协议与应用规范，并力求 与国际标准接轨 通过制定现场总线标准，规范我国 现场总线技术的开发与应用，促进技术
重点 。
制应用。事实上，在 Ｄ ＳＰ Ｃ系统中 Ｃ ／Ｌ
已经存在 Ｍｏ ｂ ｓ Ｓ ４ ５ ｄ ｕ／ －８ 总线和远程 Ｒ
Ｉ ／ Ｏ设备。它们可以称为古典现场总线， 已被广泛采用，但当其连接到现场，通
室连接到现场设备 ；数 字化 、智能化 、 常还不是 现场设备”因此也不支持两线 （ 五 适时制定我国基于工业 Ｃ 计算机 、 制供电和本质安全） ，更主要是其 主 以太网的底层网络通信标准 阿络化向现场设备的发展；３ （ 控制、通信） 技术向现场设备的发展；以
现场总线技术浅谈
现场总线技术浅谈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，它的关键标志是能支持双向多节点、总线式的全数字通讯，具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率快、系统安全、造价低廉、维护成本低等特点。
现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、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，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。
二、现场总线技术特征（一）可靠地数据传输，快速的数据响应，强大的抗干扰能力。
网络数据通信采用基带传输（即数字数据数字传输），数据传输速率高（为Mbit/s或10Mbit/s级），实时性好，抗干扰能力强；（二）现场设备的智能化与功能自治性。
它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
（三）分散的功能模块，便于系统维护、管理与扩展，提高可靠性。
（四）开放式互连结构，现场总线技术通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。
（五）互操作性，在遵守同一通信协议的前提下，可将不同厂家的现场设备产品统一组态，构成所需要的网络。
三、现场总线技术的现状发展现场总线技术已成为工业自动化领域广为关注的焦点课题，世界各国的学术组织、各大公司、标准化组织都对现场总线技术的标准化工作极其重视，目前已经开发出40多种现场总线技术，比较有影响力的有下列技术：（一）Profibus（Process Fieldbus）。
主要由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同研究推出的，是按照ISO/OSI参考模型制订的现场总线德国国家标准。
Profibus由三部分组成，即Profibus-FMS、Profibus-DP及 Profibus-PA。
关于建立中国现场总线标准的想法
Ｗｔｏ ｈＨ ａｔ ’ ｓ
｛ 术的 美好发 展前景和给行业带来的巨大 冲击及由此而产 商 『 ２年来． 朝『 ｏ 面 现场总线的标准化一直是业内关注的 焦点。在
景 作为世界上最大发展中国家的中国，其现场总线标准的建 中国在 内的世界各国的重视。 这些问题 ， 业内关注的
（） ２其次 是经济 性 原因， 这也可视为需求的不同。匿为不同应用
现 场 总 线 作 标准方面．ＩＣ曾力图将标准规范成一 Ｅ 个，但未获成功 最后以８种总线的混
台 方式 通过 了 ＩＣ６ ８ Ｅ １５ 。 １
领域对价格的承受力差别很大，有些领 域要求快速准确、差错率小 、防爆、冗 余， 价格必然高： 有些领域则要求不高， 价格 自然低一些 从 目前情况看 ， 在技 术 ，经济方面完全满足各方需求的总线 技术还没有出现
这 么几 种 。
件 ，设有需要 ，我 们搞什 ，都 是白费 厶
功。
（） １ 只搞一种 总线标 准，这个意见 在葡几年 Ｉ Ｃ６ １ ８ Ｅ １５ 通过之前，是主流 思想 。现在坚持这种想法的人少了 如 果它像电视制式一样没有技术上的屏障．
（） ２ 开放 。目前不同总线技术开放 程度并不相 同，如果不开放，标准就算
立一些边界条件，满足这些条件的，我
们就可 开展工作，这些条件是： （） １市场有需求。这是最基本的条
中国现场总线标准怎么搞， 目前各
多而小，产品单一，技术和资金能力都 相对较弱。在整个工业 自动化系统 中，
主要生产下游产品，如各类传感器 检 测仪表和执行器等，上位产品主要还是
方面都有很多意见和建议，归纳起来有
’ 。
新的 热点ｌ 『 身外， 由于近年来工业以太网技术的 异军突起． 其标准
从应用角度看现场总线标准和工业以太网
工业以太网解决方案：
SynqNet PowerLink
FF HSE Ethernet/IP
IT通用应用层协议： SNMP、SNTP、 TELNET、FTP、HTTP、 PPP、DHCP、
•••
ProfiNet
标准 通道
传输层协议 UDP/TCP 网络层协议 IP
SRT/ IRT
➢ 中层——行业应用功能层（生产调度、过程优化等）
功能依据行业有较大不同，而且会不断发展。运行过程中功能变化不大。
➢ 中高层——企业管理层（人、财、物管理）
有一些确定的管理模式，运行中功能变化不大，但人工干预较多。
➢ 最高层——企业经营层（产、供、销管理）
功能依据行业和应用需求变化较大，运行过程中会不断改变功能要求或增 加新的功能，主要是围绕人的操作进行。基本上属于信息系统。
系统规模的扩大，信息量急剧膨胀
现场层的数字通信势在必行，这是实现全数字化控制系统，实现全 系统信息化需要攻克的最后一个堡垒。
二、通信标准成为促进发展的关键
多台设备互连需要统一的通信协议 在同一个系统中要使用多个厂家的产品，
这些产品的互通、互连、互操作，必须有 统一的通信协议 为保护用户投资，新产品必须兼容老产品， 因此要执行前后一致的标准 在使用上，各个厂家的产品应该有尽量一 致的安装、使用方法和维护手段，以便于 更多的用户学习和掌握
任何规约都不能面面俱到。 ➢ 数字化的仪表和执行器能够满足更多领域的应用需求，但一种规约难
以满足各种不同应用的需求。 ➢ 功能的加强和应用领域的扩大使得产品带上了系统的性质，产品的复
杂程度增加使标准化的难度大大增加。 ➢ 在这样的技术背景下，形成统一标准的过程将十分漫长。
市场方面的原因：
现场总线的困惑、无奈与出路
现场总线的困惑、无奈与出路(转载)本文作者夏德海先生，中国仪器仪表学会自控工程设计委员会主任委员、教授级高工。
关键词：现场总线国际标准困惑无奈出路结论一概述总线(Bus)的概念由来已久，而现场总线(Fieldbus)的出现是在1984年。
它的出现决不是偶然的，而是出于当时用户的需要，用户的需要是产生现场总线的动力，而计算机、通信和控制技术的发展则为研究开发现场总线提供了技术基础。
1. 什么是现场总线现场总线是用于现场仪表与控制室系统之间的一种开放、全数字化、双向通信与多站的通信系统。
现场总线在企业网(Intranet)内仅处于最低层的控制系统(Infranet)。
2. 用户为什么需要现场总线用户需要开放式的控制系统。
用户感到1975年出现的DCS(分散型控制系统)和随后不久出现的PLC(可编程控制器)都属于封闭式的控制系统，每家DCS或PLC制造厂的产品由各自的硬件和软件构成自己产品的体系，其中多少都含有自己的专利技术，彼此封锁，只能通过网关等接口才能与其他厂商的系统进行通信。
由于厂商不论大小，都有其独到之处，因此用户需要开放式的控制系统，以便择优选择不同公司的产品(变送器、执行器和控制系统)以达到其最佳的集成。
用户为了降低企业成本，提高产品质量，以增加企业的竞争能力，不得不扩大其生产规模，强化其生产过程，同时为了保证安全生产和达到环保的要求，使检测的点数和控制回路急剧上升。
以钢铁企业炼铁生产的高炉为例，其冶炼容积已达4000m3以上，检测和控制的点数也超过了5000点。
如此众多的检测信号汇集到DCS的入口处，不可避免地会出现“瓶颈”现象，导致信号堵塞，降低了系统的安全性和可靠性。
而且如此大量点到点的电缆，不但增加了线路敷设设计的难度和施工的复杂性，同时也增加了投资和安装、调试与维护的费用。
因此用户迫切需要现场总线与智能化的现场仪表，以便将60~80%的控制功能下放到现场仪表，减少DCS处理信息的压力，增强系统的可靠性和安全性，同时也可减少电缆及其相关费用。
关于建立中国现场总线标准体系的想法
关于建立中国现场总线标准体系的想法
冯晓升
【期刊名称】《仪器仪表标准化与计量》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】@@ [编者按]本文是在全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会--工业通信(现场总线)及系统第三届一次会议的主报告,也是该分委会今后五年工作的重要指导性文件.会后,第四分技术委员会秘书处根据会议中各委员所提的意见进行了整理,并对该文件进行了认真修改,最终形成了本指导性文件.为使广大科研、生产和使用等单位的专家了解、支持该分技术委员会今后的工作,本刊原文刊登如下.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】冯晓升
【作者单位】全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(CSBTS/TC124)主任委员,100055
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.逐步建立具有中国特色的设备管理标准体系r增强中国装备制造业在国际上的话语权——r中国设备管理协会会长王金祥在"2017中国设备管理大会r暨第十五届TnPM大会"上的讲话 [J],
2.关于建立中国现场总线标准的想法 [J], 冯晓升
3.中国现场总线标准体系的形成与实施 [J], 冯晓升
4.对建立有中国特色的科学心理学体系的几点想法 [J], 刘克善
5.“建立中国核电标准体系的时代来临”——专访中国工程院院士叶奇蓁 [J], 杨金凤
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中国现场总线运用
中国现场总线运用-与世界同步
与欧美发达国家相比，中国的工业通讯技术发展较晚，技术上一直处于跟随的状态，至今没有一种被全球广泛认可的现场总线标准。
虽然中国在现场总线协议发展方面进展缓慢，但是在现场总线运用方面发展非常迅速。
中国最早的现场总线运用主要来自引进的先进生产线，主要在汽车、冶金、电子制造、烟草等行业。
目前，非流程行业的用户基本上都已经接受了现场总线，流程行业也开始有一些用户在尝试使用。
相对其他自动化产品，中国在现场总线运用方面起点较高，国际上最主要的现场总线技术都可以在中国找到使用的案例，非流程行业使用现场总线已经非常普遍，流程行业使用现场总线技术也走在世界前列，目前世界上最大的两个流程行业现场总线项目都在中国。
因为看好中国潜力巨大的现场总线市场，各个主要的现场总线组织都在中国建立了分支机构。
可以认为，在现场总线运用方面中国保持了与国际同步的水平。
目前，中国的现场总线运用已
经具有相当规模，截至2005年底，中国在用的各类现场总线节点数超过了7,000,000，并且保持了快速增长的势头，2005年新增节点数同比增长接近30%。
随着更多用户的逐步认可，中国现场总线的运用规模将迅速增加，虽然年增长率会随着市场的逐渐成熟而有所下降，但是在未来的3年新增节点数将保持25%以上的年增长率，并在2008年达到2,000万左右。
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不过 ２ 年，而 Ｉ Ｃ Ｉ ６ 负责测量和控 ０ Ｅ ＦＣ ５ ＇
司都很关注，但 目的是有差 别的 国内
企业关心的是能否按标准进行产品开发， 国外公司更关心的是能否用标准化为手 段打开市场。虽然 目的不尽相 同 但能 够形成一个台力
现场总线是近年来倍受关注并得到 迅速发展的 自控新技术。由于其技术本 身所蕴涵的经济潜 力，导致 了近 年来 现场总线技术与产品的开发之热。世界
维普资讯
现场总线的 标准化专家谈
展的必然阶段 认识 了这个问题 下面就可咀谈一 谈中国应该怎么办？中国现场总线的标
准之路 应 怎么走 ？
如何确立．线标准．首先要明确我 们的目的．主要是为了指导 中国企业的 产品开发．同时也为总线产品进人市场 创造有利条件。中国企业的特点是厂家
（） ２ 开放 。目前不同总线技术开放 程度并不相 同，如果不开放，标准就算
靠引进国外的技术 如果通信协议标准
是开放的，这些企业能够按标准开发出
制定 了，企业也无法按标准进行开发， 那就失去了制定标准的意义。 （） ３支持中国企业的产品开发。
（） ４ 支持中国的标准化工作
能挂上总线的产品，在今后市场竞争 中 就能占据一席之地。
举 措 的初衷
优选对象 ＝我们应 已有的总线技术作
为起点，发展我国 自己的总线技术与产 品，使我国的该项技术最终融人国际主
流技 术 之列
场竞争将决定各种总线今后的发展与存
亡 中国是令世人瞩 目的有 巨大潜力的
市场，许多有实力的总线都正寻求扩大
在中国的市场份额。它们能否成为中国 现场总线标准的组成部分，一方面取决 于其技术宴力与应用前景，另外还应该 考察我国是否已经掌握了该项技术 在 我们 自己尚未掌握某项技术、生产出 自 己的产品之前就把它立为中国标准，那 只会为他人利用中国市场推销产品与技 术提供御用工具。制定 中国的现场总线 标准要坚持走 自己的路，为发展我国自 己的现场总线技术与产品服务，不要为 某些 眼前微利所左右。
在这些条件的基础上，不关门、不 排它，鼓励公平竞争 。
根 据 这 些 条件 ， 目前 已通 过 了
出的结论是：我们不能只搞一种总线标 准，也不能搞一个混在一起的既复杂又
无法很好指导开发的总线标准，而是要 根据 中国市场需求等条件，分别地 针对 每一种总线技术制定出真正能帮助企业
Ｐｏ ｂｓ ｒｆ ｕ 标准送审稿，Ｆ ｉ Ｆ标准和 Ｈ Ｒ ＡＴ
标准 也 已列项，其他总 线还在 接触之
中。我们希望，通过努力能够促进中国 的工业通信领域上一个更新的台阶。
简称Ｃ ｉｅｅ ｕ， ｈｎｓ ｓ有这种想法的同志爱 Ｂ 国热情是可嘉的，但 目前还很不现实 。 首先我们在这个领域才起步，技术水平 和经济能力还有很大差距：另外我们处
于经济生球化的大背景下，通信接口这
个专业术语．已成为工业数据通信与
控制网络技术的代名词＝点， 总线作为节点间实
现数字通信的联系纽带，构成开放式数
字通信系统 和网络集成式 自动化 系统，
实现工业数据的传输，完成各项测量控
制任 务 。
总线标准制定的回顾
开发的标准 。至于将 哪种 总线列人标 准，先做什么后做什么，基本精神是确
立一些边界条件，满足这些条件的，我
们就可 开展工作，这些条件是： （） １市场有需求。这是最基本的条
中国现场总线标准怎么搞， 目前各
多而小，产品单一，技术和资金能力都 相对较弱。在整个工业 自动化系统 中，
主要生产下游产品，如各类传感器 检 测仪表和执行器等，上位产品主要还是
方面都有很多意见和建议，归纳起来有
这 么几 种 。
件 ，设有需要 ，我 们搞什 ，都 是白费 厶
功。
（） １ 只搞一种 总线标 准，这个意见 在葡几年 Ｉ Ｃ６ １ ８ Ｅ １５ 通过之前，是主流 思想 。现在坚持这种想法的人少了 如 果它像电视制式一样没有技术上的屏障．
制 系统 数据 通 信 国 际标 准 化 工作 的
Ｓ ６ ＣＷＧ 于 １８ 年就开始着手制定 Ｃ ５ ／ ６ ９４
现场总线标准。也就是说，从现场总线
靠
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现场总线的标准化 专家谈
技术出现之初就开始了总线标准的制定．
而推出单一现场总线标准正是 ＩＣ这一 Ｅ
一
上出现了各式各样的现场总线，也出现 了形形 色色的现场总线标准：行业标 准、国家标准 ， 地区标准（ 如欧洲标准） 、 ＩＣ、Ｓ Ｅ ＩＯ国际标准等，并引发了现场总 线国际标准大战。
成果，只要我们学会了，能掌握就可
为我所用，还可 在这 些文明成果的基 础上发展，不一定执着于非是我们 自己 发明的。因此对于搞 Ｃ ｉｅｅ ｕ 的想 ｈｎ ｓ Ｂ ｓ 法，我们认为 目前不可能，今后是否可 行也要顺其 自然。 对于建立 中国总线标准，国内外公
制定中国现场总线标准的 几点思考
陬亨惠 清华太学自 邑 动化系教授． 生导师 要研究方向为过 博士 ｉ 程
计算机控制系统、Ｉ监数据通信ｓ控翻鼹培 统计过程势斩等。
类东西另搞一套是不是有利于与国际接
轨？这里还有个思想方法的问题。很多 东西不管是谁发明的，部是人类的文明
现场总线作为
在 ２ ０ 年 召开 的全国 ０１ 工业过程测 量和控制标准化技术委员会工业通信分 会上，经过与会近５ 个委员的讨论． ０ 得
中国就可以选择其 中的一种 之所 不
可行是因为如前所述．尚没有一种能解 决所有需求的总线技术 （） ２ 照抄 目前的ＩＣ６ １８ Ｅ １５ ．该意见 之所 以未能采纳，主要原因是ＩＣ６ １８ Ｅ １５ 是８ 个协议打乱后拼插在一起的一个长 达 ４０ ００页的文件，本身是个政治产物， 根本无法使用， 照抄这个标准， 对于指导 中国的开发和应用都毫无意义 （） 一个 咱们中国 自己的总 线． ３搞