常用现场总线种类介绍

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现场总线概述

现场总线概述

现场总线概述一、现场总线简介随着操纵、运算机、通信、网络等技术的进展,信息互换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到操纵、治理的各个层次、覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。

信息技术的飞速进展,引发了自动化系统结构的变革,慢慢形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。

现场总线确实是顺应这一形势进展起来的新技术。

现场总线是现今自动化领域技术进展的热点之一,被誉为自动化领域的运算机局域网。

它的显现,标志着工业操纵领域又一个新时期的开始,并将对该领域的进展产生重要阻碍。

现场总线是应用在生产现场、在微型运算机化测量操纵设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层操纵网络。

它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有普遍的应用背景。

现场总线技术将专用于微处置器置入传统的测量操纵仪表,使它们各自具有数字计算和通信能力,采纳可进行简单连接的双绞线等作为总线,把多个测量操纵仪表连接成的网络系统,并按公布、标准的通信协议,在位于现场的多个微型运算机化测量操纵设备之间和现场仪表与远程监控运算机之间,实现数据传输与信息互换,形成各类适应实际需要的自动操纵系统。

简而言之,它把单个分散的测量操纵设备变成网络节点,以现场总线为纽带,连接成能够彼此沟通信息、一起完成自控任务的网络系统与操纵系统。

它给自动化领域带来的转变正如众多分散的运算机被网络连接在一路,使运算机的功能、加入到信息网络的行列。

因此把现场总线技术说成是一个操纵技术新时期的开端并只是分。

利用现场总线技术给用户带来的益处:1节省硬件本钱2设计组态安装调试简便3系统的平安靠得住性好4减少故障停机时刻5用户对系统配置设备选型有最大的自主权6系统保护设备改换和系统扩充方便7完善了企业信息系统为实现企业综合自动化提供了基础二、现场总线的种类在过去的10年内,显现了许多的总线产品,较流行的有:德国Bosch公司设计的CAN 网络(Controller Area Network),美国Echelon公司设计的LonWorks网络(Local Operation Network),按德国标准生产的Profibus(Profess FieldBus)总线,Rosemount公司设计的Hart (Highway Addressable Remote Transducer)总线,罗克韦尔自动化公司的DeviceNet 和ControlNet等。

现场总线有哪些特点?现场总线技术九大种类介绍

现场总线有哪些特点?现场总线技术九大种类介绍

现场总线有哪些特点?现场总线技术九大种类介绍什么是现场总线现场总线(Fieldbus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点,因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。

它是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络。

简单说,现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输,是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。

现场总线主要特点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。

4.对现场环境的适应性现场总线是作为适应现场环境工作而设计的,可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线及电力线等,其具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现送电与通信,并可满足安全及防爆要求等。

现场总线优缺点优点:(1)节省硬件数量与投资由于分散在现场的智能设备能直接执行多种传感、测量、控制、报警和计算功能,因而可减少变送器的数量,不再需要单独的调节器、计算单元等,也不再需要DCS系统的信号。

6种现场总线概述

6种现场总线概述

6种现场总线简介现场总线:一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双相串行,多借点的通信总线。

1、P rofibusProfibus是作为德国国家标准DIN 19245和欧洲标准prEN 50170的现场总线。

ISO/OSI模型也是它的参考模型。

由Profibus -Dp、Profibus -FMS、Profibus-PA 组成了Profibus系列。

DP型用于分散外设间的高速传输,适合于加工自动化领域的应用。

FMS意为现场信息规范,适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等一般自动化,而PA型则是用于过程自动化的总线类型,它遵从IEC1158-2标准。

该项技术是由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的。

它采用了OSI模型的物理层、数据链路层,由这两部分形成了其标准第一部分的子集,DP型隐去了3~7层,而增加了直接数据连接拟合作为用户接口,FMS型只隐去第3~6层,采用了应用层,作为标准的第二部分。

PA型的标准目前还处于制定过程之中,其传输技术遵从IEC1158-2 (1 )标准,可实现总线供电与本质安全防爆。

Porfibus支持主—从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。

主站具有对总线的控制权,可主动发送信息。

对多主站系统来说,主站之间采用令牌方式传递信息,得到令牌的站点可在一个事先规定的时间内拥有总线控制权,共事先规定好令牌在各主站中循环一周的最长时间。

按Profibus的通信规范,令牌在主站之间按地址编号顺序,沿上行方向进行传递。

主站在得到控制权时,可以按主—从方式,向从站发送或索取信息,实现点对点通信。

主站可采取对所有站点广播(不要求应答)或有选择地向一组站点广播。

Profibus的传输速率为96~12kbps最大传输距离在12kbps时为1000m,15Mbps时为400m,可用中继器延长至10km。

其传输介质可以是双绞线,也可以是光缆,最多可挂接127个站点。

几种常见的现场总线简介

几种常见的现场总线简介

几种常见的现场总线简介从1984年IEC开始制订现场总线国际标准至今,经过16年的努力和有关各方的协商妥协,最终,采用包括8种类型现场总线的IEC6lI58标准,并于1999年底的投票中得以通过。

2.1 Type l IEC技术报告(即FF H1)FF H1现场总线的网络协议是按照ISOOSI参考模型建立的,它由物理层、数据链路层、应用层,以及考虑到现场装置的控制功能和具体应用而增加的用户层组成。

基金会现场总线(FF)是Type1现场总线的一个子集(Subset)。

2.2 Type 2 ControlNetControlNet现场总线得到美国Rockwell公司支持。

它采用了一种新的通信模式:生产者/客户(Producer/Consumermodel)模式。

这种模式允许网络上的所有节点,同时从单个数据源存取相同的数据。

这种模式最主要的特点是增强了系统的功能,提高了效率和实现精确的同步。

2.3 Type 3 ProfibusProfibus得到德国Siemens公司支持。

Profibus数据链路层总线存取有两种方式,即令牌环(Token-Ring)方式和主站/从站(Master/Slave)方式。

Profibus系列由3个兼容部分组成,即Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA。

Profibus-DP适用于设备级控制系统与分散I/O之间高速通信,它使用物理层、数据链路层以及用户接口。

Profibus-FMS适用于车间级监控网络,是一个令牌结构、实时多主网络。

Profibus-PA专为过程自动化设计,它能够将变送器和执行器连接到一根公共总线,符合IEC61158.2物理层规范,使用两根线可以完成供电和数据通信,并实现本质安全。

2.4 Type 4 P -NetP-Net得到丹麦ProcessData公司支持。

P-Net为带多网络和多端口功能的多主总线,允许在几个总线区直接寻址,无需递阶网络结构,是一种多网络结构。

现场总线有哪些-现场总线种类

现场总线有哪些-现场总线种类

现场总线有哪些-现场总线种类————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:现场总线有哪些?现场总线种类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。

现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的层控制网络。

现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表,使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力,采用可进行简单连接的双绞线等为总线,把多个测量控制仪表连接成网络系统,并按公开、规范的通信协议,在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间,实现数据传输与信息交换,形成各种适应实际需要的自动控制系统。

现场总线是20世纪80年代中期在国际上发展起来的。

随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的降低,计算机与计算机网络系统得到迅速发展。

现场总线可实现整个企业的信息集成,实施综合自动化,形成工厂底层网络,完成现场自动化设备之间的多点数字通信,实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。

为什么要用现场总线?我们通过对现场总线在不同情况下不同机构和不同的人公认的对现场总线的本质体现中了解;1)中现场通信网络用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。

现场设备互联依据实际需要使用不同的传输介质把不同的现场设备或者现场仪表相互关联。

互操作性用户可以根据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路,从而可以自由地集成FCS。

2)分散功能块FCS 废弃了dcs 的输入/输出单元和控制站, 把DCS 控制站的功能块分散地分配给现场仪表, 从而构成虚拟控制站,彻底地实现了分散控制。

3)通信线供电通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量, 这种方式提供用于本质安全环境的低功耗现场仪表, 与其配套的还有安全栅。

现场总线种类及标准介绍

现场总线种类及标准介绍

现场总线种类及标准介绍现场总线就是用于过程控制现场仪表与控制室之间得一个标准得、开放得、双向得多站数字通信系统。

随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术得发展,以全数字式现场总线(FIELDBUS)为代表得互联规范,正在迅猛发展与扩大。

由于采用现场总线将使控制系统结构简单,系统安装费用减少并且易于维护;用户可以自由选择不同厂商、不同品牌得现场设备达到最佳得系统集成等一系列得优点,现场总线技术正越来越受到人们得重视。

近十几年由于现场总线得国际标准不能建立,现场总线发展得种类较多,约有40余种:如德国西门子公司Siemens得ProfiBus,法国得FIP,英国得ERA,挪威得FINT,Echelon公司得LONWorks,PhenixContact公司得InterBus,RoberBosch公司得CAN,Rosemounr公司得HART,CarloGarazzi公司得Dupline,丹麦ProcessData公司得Pnet,PeterHans公司得FMux,以及ASI(ActraturSensorInterface),MODBus,SDS,Arcnet,国际标准组织基金会现场总线FF:FieldBusFoundation,WorldFIP,BitBus,美国得DeviceNet与ControlNet等等。

现场总线得种类主要有:基金会现场总线FF;ProfiBus;WorldFIP;ControlNet/DeviveNet;CAN等1、基金会现场总线FF现场总线基金会包含100多个成员单位,负责制订一个综合IEC/ISA标准得国际现场总线。

它得前身就是可互操作系统协议ISPInterperableSystemProtocol)基于德国得ProfiBis标准,与工厂仪表世界协议WORLD(WorldFactoryInstrumentationProtocol)基于法国得FIP标准。

ISP与WORLDFIP于1994年6月合并成立了现场总线基金会。

现场总线有哪几种-现场总线优缺点

现场总线有哪几种-现场总线优缺点

现场总线有哪几种?现场总线优缺点常见的现场总线有:PROFIBUS、EtherCA T、Lightbus、Interbus、CANopen、ControlNet、SERCOS interface、Ethernet、PROFINET、USB、Modbus、RS232/RS485、CC-Link、AS-Interface、LON、EIB、SNMP、QOS、CAN、MECHATROLINK。

总线优点:现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列,为其应用开拓了更为广阔的领域;一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;提高了系统的可靠性;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。

总线缺点:网络通信中数据包的传输延迟,通信系统的瞬时错误和数据包丢失,发送与到达次序的不一致等都会破坏传统控制系统原本具有的确定性,使得控制系统的分析与综合变得更复杂,使控制系统的性能受到负面影响。

总线本质不同的机构和不同的人可能对现场总线有着不同的定义,不过通常情况下,大家公认在以下六个方面:1、通信网络用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。

2、设备互联依据实际需要使用不同的传输介质把不同的现场设备或者现场仪表相互关联。

3、互操作性用户可以根据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路,从而可以自由地集成FCS。

4、分散功能块FCS废弃了DCS的输入/输出单元和控制站,把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表,从而构成虚拟控制站,彻底地实现了分散控制。

5、通信线供电通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量,这种方式提供用于本质安全环境的低功耗现场仪表,与其配套的还有安全栅。

6、开放式互联网现场总线为开放式互联网络,既可以与同层网络互联,也可与不同层网络互联,还可以实现网络数据库的共享。

常用现场总线种类介绍

常用现场总线种类介绍

常用现场总线种类介绍现场总线是一种用于工业现场的数字通讯网络,它可以连接各种智能设备,如传感器、控制器、执行器等,实现数据交换和控制功能。

现场总线有很多种类型,根据不同的应用领域、通讯协议和物理层标准,可以分为以下几类FF现场总线:一种专门用于过程自动化的现场总线,采用面向内容的编址方案和非破坏性的仲裁机制,支持多主站和分布式控制。

LonWorks现场总线:一种基于神经元芯片的分布式智能控制网络,最初用于楼宇自动化,后来扩展到工业自动化、数据采集、SCADA系统等领域。

Profibus现场总线:一种德国推出的现场总线标准,包括DP型、FMS 型和PA型三种子类型,分别适用于加工自动化、一般自动化和过程自动化。

CAN总线:一种最早用于汽车电子控制系统的现场总线,具有高速、高可靠、高性价比的特点,后来应用到工业自动化、医疗设备、航空航天等领域。

Devicenet:一种基于CAN技术的低成本、高性能的通讯网络,可以将各种工业设备连接到网络上,消除了硬接线的成本和复杂度,提供了设备级诊断功能。

HART总线:一种兼容4~20mA模拟信号的数字通讯标准,采用FSK频移键控信号,在模拟信号上叠加数字信号进行双向通讯,数据传输率为1.2kbps。

— 1 —CC-Link现场总线:一种由三菱电机为主导推出的现场总线,可以将控制和信息数据同时以10Mbit/s高速传送至现场网络,具有性能卓越、使用简单、应用广泛、节省成本等优点。

P-NET现场总线:一种由丹麦公司开发的现场总线,采用多重主站和多重网络结构,支持多重通信方式,适用于过程自动化、制造业自动化等领域。

WorldFIP现场总线:一种法国推出的现场总线,采用单一总线结构来适应不同应用领域的需求,不同应用领域采用不同的总线速率,支持多种通信方式和双总线结构。

— 2 —。

工控领域最流行的九大现场总线

工控领域最流行的九大现场总线

工控领域最流行的九大现场总线目前国际上有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。

1、FF现场总线FF现场总线基金会是由WORLDFIPNA(北美部分,不包括欧洲)和ISPFoundation 于1994年6月联合成立的,它是一个国际性的组织,其目标是建立单一的、开放的、可互操作的现场总线国际标准。

这个组织给予了IEC现场总线标准起草工作组以强大的支持。

这个组织目前有l00多成员单位,包括了全世界主要的过程控制产品及系统的生产公司。

1997年4月这个组织在中国成立了中国仪协现场总线专业委员会(CFC)。

致力于这项技术在中国的推广应用。

FF成立的时间比较晚,在推出自己的产品和把这项技术完整地应用到工程上相对于PROFIBUS和WORLDFIP要晚。

但是正由于FF是 1992年9月成立的,是以FisherRosemount公司为核心的ISP(可互操作系统协议)与WORLDFIPNA两大组织合并而成的,因此这个组织具有相当实力:目前FF在IEC现场总线标准的制订过程中起着举足轻重的作用。

现场总线基金会自成立以来,经过十年的发展,已经形成了一个开放的、全数字化的工业通信系统,并在上世纪末开始进入中国市场,推动了中国的工业自动化技术进步,并开始了大型全区域系统集成的应用。

一个开放式的总线协议,很重要的一点就是有多少设备支持这个协议。

否则,这个协议的开放性就没有意义了。

在无线和远程I/O管理方面,现场总线基金会发布了基金会远程运营管理初步规范。

新的技术规范是基金会面向无线和远程I/O进行远程运营管理解决方案的一部分,面向远程运营管理设备定义了代表基金会HART设备的现场总线变送器模块。

该模块可以显示有线HART及无线HART设备。

此外,该规范还描述了通过基金会高速以太网(HSE)传输基本HART命令协议接触HART设备进行配置和资产管理的理想方法。

常用现场总线种类介绍

常用现场总线种类介绍

常用现场总线种类介绍标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]常用现场总线种类介绍1、PROFIBUS Profibus 作为一种快速总线,被广泛应用于分布式外围组件(PROFIBUS-DP)。

除了 PROFIBUS-DP 和 FMS 以外,Beckhoff 还支持驱动器通讯标准PROFIBUS MC。

过程现场总线2、EtherCAT EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology,用于控制和自动化技术的以太网)是一种用于工业自动化的实时以太网解决方案,性能优越,使用简便。

3、Lightbus 这种经过验证的 Beckhoff 光纤总线系统具有极为优秀的抗 EMI 性能,易于安装,数据流快速、循环且具有确定性。

4、Interbus Interbus 易于配置,通讯快速而可靠。

主/从系统的移位寄存器协议可提供高效循环通讯。

5、CANopen 通过有效利用总线带宽,CANopen 可在即使相对较低的数据传输速率时也能实现较短的系统响应时间。

秉承了 CAN 的传统优点,例如数据安全性高且具备多主站能力。

6、ControlNet ControlNet 是一种开放式标准现场总线系统。

该总线协议允许循环数据和非循环数据通过总线同时进行交换,而两者之间互不影响。

7、SERCOS interface SERCOS 最初作为用于驱动器的快速光纤总线系统研发。

采用Beckhoff SERCOS 总线耦合器,I/O 设备可以实现高速率数据传输和较短的循环时间。

8、Ethernet以太网是办公环境中的主流标准。

在Beckhoff 以太网产品中,也秉承并发扬了以太网的优点,例如数据传输速率高,与现有网络的简便集成以及广泛的服务和接口等。

9、PROFINET PROFINET 是一种由 PNO(PROFIBUS 用户组织)针对开放式工业以太网制定的标准:国际上订立的一种针对通讯的 IT 标准(如 TCP/IP 协议)。

几种常用现场总线的比较

几种常用现场总线的比较
异步NRZ(RS485)
介质争用协议
\
CSMA/CD、仲裁
可预测P坚持CSMA
CSMA/NBA
\
推出时间
1996
1986
1990
1994
1984
最大节点/设备数
240(H1)
110(挂接)
32385
64
127(RS485)
最大通信距离
1900m
10Km
2700m
500m
10Km(中继)
应用领域
过程自动化
9.6kbps~12Mbps(RS485)
通信模式
令牌传递主从结构
主从
主从、对等、C/S
点对点、多主、主从
令牌传递主从结构
网络拓扑
总线、星型、菊花链、树型
总线、环型、星型、网状
总线、环型、星型、自由拓扑
干线-分支
总线
传输信号
曼彻斯特编码
差分信号
双绞线:差分曼彻斯特编码
电力线:扩频
无线:FSK
差分信号
汽车系统
楼宇自动化、家庭自动化、工业自动化
连接低端、高端工业设备
车间级通信、工业自动化、楼宇自动化
是否支持总线供电





特点
功能强大、实时性好
抗干扰能力强、自我诊断能力强、传输速率慢
支持OSI七层协议、实际应用较多、开发平台完善
低层使用CAN总线规范、支持设备热插拔、开放
速度较快、配置灵活
几种常用现场总线比较
总线名称
FF
CAN
Lonworks
DeviceNet
PROFIBUS
传输介质
双绞线、光缆、无线

常见九大现场总线全解析

常见九大现场总线全解析

常见九大现场总线全解析内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.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。

什么是现场总线?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。

下面让我一起去认识主要的几种总线。

一、FF现场总线FF现场总线基金会是由WORLDFIPNA(北美部分,不包括欧洲)和ISPFoundation于1994年6月联合成立的,它是一个国际性的组织,其目标是建立单一的、开放的、可互操作的现场总线国际标准。

几种现场总线介绍

几种现场总线介绍

现场总线百科名片现场总线结构图现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络,也称现场网络。

也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。

原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号,通过通讯的数字化,使时间分割、多重化、多点化成为可能,从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线(配线的共享)。

现场总线简介 它是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络。

按照IEC的解释 现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。

简单说,现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输。

定义 是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。

主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

主要用于 制造业、流程工业、交通、楼宇、电力等方面的自动化系统中。

典型的现场总线技术 2003年4月,IEC61158 Ed.3现场总线标准第3版正式成为国际标准,规定10种类型的现场总线。

Type 1 TS61158现场总线 Type 2 ControlNet和Ethernet/IP现场总线 Type 3 Profibus现场总线 Type 4 P-NET现场总线 Type 5 FF HSE现场总线 Type 6 SwiftNet现场总线 Type 7 World FIP现场总线 Type 8 Interbus现场总线 Type 9 FF H1现场总线 Type 10 PROFInet现场总线现场总线的特点及优点 (1) 全数字化通信 (2) 开放型的互联网络 (3) 互可操作性与互用性 (4) 现场设备的智能化 (5) 系统结构的高度分散性 (6) 对现场环境的适应性现场总线的特点 现场控制设备具有通信功能,便于构成工厂底层控制网络。

现场总线有哪些-现场总线种类

现场总线有哪些-现场总线种类

现场总线有哪些-现场总线种类————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:现场总线有哪些?现场总线种类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。

现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的层控制网络。

现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表,使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力,采用可进行简单连接的双绞线等为总线,把多个测量控制仪表连接成网络系统,并按公开、规范的通信协议,在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间,实现数据传输与信息交换,形成各种适应实际需要的自动控制系统。

现场总线是20世纪80年代中期在国际上发展起来的。

随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的降低,计算机与计算机网络系统得到迅速发展。

现场总线可实现整个企业的信息集成,实施综合自动化,形成工厂底层网络,完成现场自动化设备之间的多点数字通信,实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。

为什么要用现场总线?我们通过对现场总线在不同情况下不同机构和不同的人公认的对现场总线的本质体现中了解;1)中现场通信网络用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。

现场设备互联依据实际需要使用不同的传输介质把不同的现场设备或者现场仪表相互关联。

互操作性用户可以根据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路,从而可以自由地集成FCS。

2)分散功能块FCS 废弃了dcs 的输入/输出单元和控制站, 把DCS 控制站的功能块分散地分配给现场仪表, 从而构成虚拟控制站,彻底地实现了分散控制。

3)通信线供电通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量, 这种方式提供用于本质安全环境的低功耗现场仪表, 与其配套的还有安全栅。

现场总线的分类及特点

现场总线的分类及特点

采用分布式数据采集系统有何好处?在众多PC-BASED厂家中,以研华的ADAM系列分布式数据采集系统最具有代表性。

现场总线的分类及特点。

(1)CAN。

最初由Robert Bosch设计,以提供车辆内电子面板控制单元(Electronic Control Units, ECUs)的串行通信。

其特点为实时、高传输可靠性和数据安全性,CAN产品广泛、成本低,从而超出汽车工业应用至工业自动化领域,如移动机床。

CAN面向消息,多主、广播协议,被ISO11898标准化为高速通信,(只定义了数据链路层和部分物理层)。

CAN采用带非破坏性位判断的CSMA或冲突避免(CSMA/CA)以解决潜在的总线访问冲突,不丢失数据和带宽。

识别符的长度(判断域)为11位标准ID和29位扩展ID(CAN Kingdom)。

(2)HART。

是为了满足过程控制应用中,在不中断4-20mA信号情况下,实现智能现场设备与主设备之间的双向数字通信,最初由Rosemount开发,得到了HART通信基金会(HCF)的支持。

HART协议符合OSI-RM的1、2、7层。

物理层使用基于FSK技术的Bell 202。

HART可以点对点模式运行在已有的4-20mA信号线上,过程值以模拟方式传送,HART用来组态和测试;或者通过双绞线以多点组态模式运行,满足本安要求时,单个电源最多可远程供电15台设备;如果本地供电,可连接更多数量的设备。

(2) LonWorksLonworks是对等控制网络,适用于分散控制和楼宇自动化中连接智能设备,由美国Echelon公司开发。

LonWorks提供多种传输介质,柔性拓扑结构,传输速率可达2.5Mbps。

介质访问分散争用。

应用层提供4类36种服务,更新网络变量(隐式报文)和显式报文。

变量类型为预定义类型或C语言定义。

报文的发送为点对点或多点方式,带或不带确认。

(3) Modbus PlusModbus Plus是为工业控制应用(如过程控制和监控信息传递)设计的局域网,由AEG Modicon开发。

5种现场总线

5种现场总线

5种现场总线CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议。

在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。

由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。

为适应―减少线束的数量‖、―通过多个LAN,进行大量数据的高速通信‖的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。

此后,CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化,现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。

现在,CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。

它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。

CAN属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。

较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性:首先,CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。

而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差;其次,CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CAN L与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。

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常用现场总线种类介绍公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
常用现场总线种类介绍
1、PROFIBUS Profibus 作为一种快速总线,被广泛应用于分布式外围组件(PROFIBUS-DP)。

除了 PROFIBUS-DP 和 FMS 以外,Beckhoff 还支持驱动器通讯标准 PROFIBUS MC。

过程现场总线
2、EtherCAT EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology,用于控制和自动化技术的以太网)是一种用于工业自动化的实时以太网解决方案,性能优越,使用简便。

3、Lightbus 这种经过验证的 Beckhoff 光纤总线系统具有极为优秀的抗 EMI 性能,易于安装,数据流快速、循环且具有确定性。

4、Interbus Interbus 易于配置,通讯快速而可靠。

主/从系统的移位寄存器协议可提供高效循环通讯。

5、CANopen 通过有效利用总线带宽,CANopen 可在即使相对较低的数据传输速率时也能实现较短的系统响应时间。

秉承了 CAN 的传统优点,例如数据安全性高且具备多主站能力。

6、ControlNet ControlNet 是一种开放式标准现场总线系统。

该总线协议允许循环数据和非循环数据通过总线同时进行交换,而两者之间互不影响。

7、SERCOS interface SERCOS 最初作为用于驱动器的快速光纤总线系统研发。

采用 Beckhoff SERCOS 总线耦合器,I/O 设备可以实现高速率数据传输和较短的循环时间。

8、Ethernet
以太网是办公环境中的主流标准。

在Beckhoff 以太网产品中,也秉承并发扬了以太网的优点,例如数据传输速率高,与现有网络的简便集成以及广泛的服务和接口等。

9、PROFINET PROFINET 是一种由 PNO(PROFIBUS 用户组织)针对开放式工业以太网制定的标准:国际上订立的一种针对通讯的 IT 标准(如TCP/IP 协议)。

10、USB USB 已成为 PC 技术的标准接口,具有传输速率高,拓扑结构灵活(通过集成集线器)等特点,加上 Beckhoff USB 总线耦合器,在距离较短时,该系统可替代现场总线。

11、Modbus Modbus 是一种基于主/从结构的开放式串行通讯协议。

可非常轻松地在所有类型的串行接口上实现,已被广泛接受。

12、RS232/RS485 RS232 和 RS485 是精典的串行接口,一直被广泛使用。

Beckhoff RS485/RS232 I/O模块采用的是易于实现的简单串行通讯协议。

13、CC-Link CC-Link(Control & Communication Link,控制与通信链路)是一种开放式总线系统,用于控制级和现场总线级之间的通讯。

应用方面主要以亚洲地区为主。

14、AS-Interface AS interface 通过简单、经济的布线方法,连接传感器、执行器与上位控制层。

AS interface 已通过 EN 50295 和IEC 62026-2 标准,在国际上实现了标准化。

15、LON
LON(Local Operating Network,局部操作网络)是一种能够进行多网络连接的通讯系统,用于分布式应用。

16、EIB EIB(European Installation Bus,欧洲安装总线)是一种用于楼宇布线的总线系统,主要在欧洲得到广泛应用。

17、SNMP 简单网络管理协议
18、QOS 服务质量,解决延时和阻塞的一种技术。

19、CAN 控制器局域网络。

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