五种现场总线比较
目前在中国有影响的几种现场总线比较
3．可靠性不易保证：对于大范围的分布式系统，大量的I/O电缆及敷设不仅增加成本，也增加了系统的不可靠性。
4．可维护性不高：由于现场级设备信息不全，现场级设备的在线故障诊警、记录功能不强。
另一方面也很难完成现场设备的远程参数设定、修改等功能，影响了系统的可维护性。
现场总线技术可以概括为几方面：a. 制定总线通讯协议及技术标准b. 自动化厂商按照标准生产各种自动化类产品，包括控制器、传感器、机构、驱动装置及控制软件c. 实际应用于中，使用一根通讯电缆，将所有现场设备连接到控制器设备及车间级的数字化通讯网络。
二、现场总线技术特点1．系统的开放性由于网络协议公开，各不同厂家的设备之间可实现信息用户可按照自己的需要和考虑，把来自不同供应商的产品组成大小随意的系过现场总线构筑自动化领域的开放互连系统。
2．互可操作性与互用性互可操作性是指互联设备间、系统间的信息传沟通；互用性是指不同生产厂家生产的性能类似的设备可实现相互替换。
3．现场设备的智能化与功能自治性它将传感测量、补偿计、工程量处理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可随时诊断设备的运行状态。
4．系统结构的高度分散性现场总线已构成一种新的全分散性控制系统系结构。
从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，系统结构，提高了可靠性。
5．对现场环境的适应性工作在生产现场前端，作为工厂网络底层的现线，是专为现场环境而设计的，可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现供电与通信，并可满安全防爆要求等。
三、现场总线的优点由于现场总线的以上特点，特别是现场总线系统结构的简化，使控制系统计、安装、投运到正常生产运行及其检修维护，都体现出优越性。
1．节省硬件数量与投资由于现场总线系统中分散在现场的智能设备能执行多种传感控制报警和计算功能，因而可减少变送器的数量，不再需要单节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离等功能单复杂接线，还可以用工控PC机作为操作站，从而节省了大笔硬件投资，并可控制室的占地面积。
五种现场总线比较
PROFIBUS（过程现场总线）
• 它采用了ＯＳＩ模型的物理层、数据链路层。Ｆ ＭＳ还采用了应用层。传输速率为９．６ｋｂｐ ｓ－１２Ｍｂｐｓ，最大传输距离在１２Ｍｂｐ ｓ时为１００ｍ１．５Ｍｂｐｓ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站点。 可实现总线供电与本质安全防爆。 • ＰＲＯＦＩＢＵＳ支持主从方式、纯主方式、多 主多从通信方式。主站对总线具有控制权，主站 间通过传递令牌来传递对总线的控制权。取得控 制权的主站，可向从站发送、获取信息。
车间级通信、 工业、楼 宇自动化
流程控制
一般
Siemens Honeywell,Rosemo unt,ABB,Foxb oro,横河，山 武等 Echelon
FF
较贵
LonWorks
支持OSI七层协议，实际应用较多， 楼宇自动化， 开发平台完善，协议芯片内 工业，能 核由国外厂商垄断 源 采用短帧，抗干扰能力强，速度 较慢，协议芯片内核由国外 厂商垄断
ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线
• ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线包括远程总线网络 和本地总线网络，两种网络传送相同的信 号但电平不同。远程总线网络用于远距离 传送数据采用ＲＳ－４８５传输，网络 本向不供电，远程网络采用全双工方式进 行通讯，通讯速率为５００ｋ／ｓ。本地 总线网络连接到远程网络上，网络上的总 线终端ＢＴ（ＢＵＳ Ｔｅｒｍｉｎａｌ） 上的ＢＫ模块负责将远程网络数据转换为 本地网络数据。
PROFIBUS（过程现场总线）
• ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ：用于分散外设间的高 速数据传输，适合于加工自动化领域的应用。 • ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＦＭＳ（Fieldbus Message Specification）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。 • ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＰＡ（Process Automation）：用于过程自动化的总线类型，它 遵从ＩＥＣ１１５８－２标准。该项技术是西门 子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出 的。
几种典型现场总线的比较
Ｖｏ ． ８ Ｎ０． 】 １ ２
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几种 典 型 现 场 总线 的 比较
朱 玉 华
ｆ 阳 石 油 化 工 高 等 专 科 学 校 自动 化 系，辽 阳 １ １０ ） 辽 １０ ３ 摘 要 对 Ｆ 、 Ｒ Ｉ ＵＳ Ｉ Ｗ ＯＲ Ｓ ‘ 和 ＨＡ Ｔ 五 种 典 型 的 现 场 总 线 介 绍 ． Ｆ Ｐ ＯＦ Ｂ 、． ＯＮ Ｋ 、’ Ａ Ｒ
会 （ ｉ ｄ ｕ ｏ ｎ ａｉ 组 织 开 发 的 Ｐ ｏｉｕ 是 Ｆｅ ｂ ｓＦ ｕ ｄ ｔ ｎ） ［ ｏ ｒｌ ｓ ｈ
中 图分 类号
现场 誊线是 当今 自动化 领域 技术发 展 的热 之 ‘被誉 为 自动 化 领 域 的计 算 机 局域 网 ． 按 国 际 电上 委员 会 Ｉ Ｃ １５ Ｅ ６ １ ８的 标 准把 安 装 在制 造 和 过 程 区域的 现场 装置 与控 制室 内的 自动控 制装 置 之 间的 数字式 、 串行 、 多 通 信 的数 据总 线称为 现 场 ０线 现场总 线 技 术 将 分 散 的 测控 设 备 变成 一 个个的 网络节 ， 用双绞 线等 作 为总线 ， 采 并按照 公开 规范 的通 讯协 议 ． 把多 个智 能 场测控 设备 连接 成 网络 系统 ， 使得 现场测控 设备之 间 、 现场 设 备与远 程监控 计 算机 之 间实现 数据 传输 与信 息交 换． 恂成 实 际需要 的 自动 控制 系统 现场 总线在过
准 ． 在 众 多 总 线 中 居 于 前 列 ． 泛 用于 各 种行 它 广 业 ， ｍｆ ｕ Ｐ ｉ ｓ系 列 有 三 个 兼 容 部 分 组 成 ．即 ｂ
Ｐｒ ｆｂｕ ｏ ｉ ｓ— ＤＰ， Ｐｍ ｆｂ ｓ— Ｆ Ｓ， ｏｌｂ ｓ— ＰＡ ｉｕ Ｍ Ｐｒ ｉ ｕ
几种典型的现场总线
点对点寻址，多点之间广播式寻址，路 由信息
组帧，数据，编码，CRC错误检查，可 预测CSMA，冲突避免，优先级，冲突检测
特定传输媒介的接口，调制方案，收发 种类
CPU 应用CPU
网络CPU 网络CPU 网络CPU 网络CPU MAC CPU MAC CPU
5.2 LonWorks总线
需编写应用程序
5.2 LonWorks总线
5.2.3 LonTalk协议
LonTalk通信协议是LonWorks技术的核心，它提供了OSI 参考模型的全部7层服务，并固化于Neuron芯片。表5－4 列出的是对应七层OSI参考模型的LonTalk协议为每层提 供的服务。
OSI层 7应用层
6表示层 5会话层 4传输层 3网络层 2链路层 1物理层
LNS构架如图CA应用程序（远程）
LCA对象服务控件
对象服务 和NSS
数据服务
LCA对象服务控件 数据服务
NSI
NSI
图5-6 LNS组件构架
5.2 LonWorks总线
5.2.6 网络管理
LON局部网络技术的控制系统的特点：
➢ 系统具有无中心控制的真正分布式控制节点模式，使控制节点尽量 靠近被控设备。
5.2.4 Neuron C语言
Neuron C是专门为Neuron芯片设计的编程语言。它的一 些主要功能如下：
➢ 一个新的对象类－网络变量NV（Network Variables），它简化了节 点间的数据共享
➢ 一个新的语句类型－when语句，它引入了事件（Events）并定义了 这些事件的当前时间顺序
LonWorks总线是一种基于嵌入式神经元芯片的现场总线 技术，具有强劲的实力。它被广泛应用在楼宇自动化、 家庭自动化、保安系统、办公设备、运输设备、工程过 程控制等领域，低成本和高性能是它的最大优势。
CH 6 几种典型的现场总线
OSI 模型
PROFIBUS 模型
用户层
用户程序
应用层
现场总线信息规范
表ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ层
会话层 未用 传送层
网络层
数据链路层
现场总线数据链路层
物理层
物理层
图6-2
PROFIBUS的通信模型 PROFIBUS的通信模型
PROFIBUS多主多从通信系统 图6-3 PROFIBUS多主多从通信系统
6.4 基金会现场总线 FF
第6章 几种典型的现场总线
现场总线技术产生于20 世纪 80年代 现场总线技术产生于 20世纪 80 年代 ， 目前主要的 20 世纪80 年代， 现场总线有： 现场总线有： 1. 控制层现场总线 ControlNet 2. 设备层现场总线 DeviceNet Profibus现场总线 现场总线(Process 3. Profibus现场总线(Process Field Bus) FF（基金会） 4. FF（基金会）现场总线 CAN总线 总线(Controller 5. CAN总线(Controller Area Network) LonWorks总线 总线(Local 6. LonWorks总线(Local Operating FieldBus)
PROFIBUS现场总线连接示意图 图6-1 PROFIBUS现场总线连接示意图
PROFIBUS的三个版本 PROFIBUS的三个版本
PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)属于设备总线，主要应用于复 PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)属于设备总线， 属于 设备总线 分散外设间的高速数据传输 杂现场设备和分布式I/O 可用于分散外设间的高速数据传输， I/O。 杂现场设备和分布式 I/O。 可用于分散外设 间的高速数据传输 ，一般构成单 适合于加工自动化领域。 RS-485， 主站系统 ， 适合于加工自动化领域 。 其物理结构为 RS-485 ， 传输速率为 kb/s～12Mb/s Mb/s。 9.6kb/s～12Mb/s。 PROFIBUS-PA(Process Automation)属于设备总线， 属于设备总线 PROFIBUS-PA(Process Automation) 属于 设备总线，主要应用于两线制 供电和本安过程控制仪表，是专门为过程自动化设计的。它通过总线供电， 过程自动化设计的 供电和本安过程控制仪表，是专门为过程自动化设计的。它通过总线供电， 提供本质安全型，可用于危险防爆区域。传输速率为31 25kb/s 31. kb/s。 提供本质安全型 ， 可用于危险防爆区域 。 传输速率为 31.25kb/s 。 它在保持 DP协议的同时 增加了对现场仪表的馈电功能，执行标准是IEC 61158协议的同时， DP协议的同时，增加了对现场仪表的馈电功能，执行标准是IEC 61158-2。 PROFIBUS-FMS(FIELDBUS PROFIBUS-FMS(FIELDBUS Message Specification) 属于 系统总线 ， 主 要应用于解决车间级通用性通信任务，提供大量的服务， 车间级通用性通信任务 要应用于解决车间级通用性通信任务，提供大量的服务，完成中等速度的循 环和非循环通信任务，一般构成实时多主网络系统。适用于纺织、楼宇自动 环和非循环通信任务，一般构成实时多主网络系统。适用于纺织、 化等领域。其物理结构为RS 485，传输速率为9 kb/s～12Mb/s RSMb/s。 化等领域。其物理结构为RS-485，传输速率为9.6kb/s～12Mb/s。 PROFIBUS的特点是 PROFIBUS的特点是可使分散式数字化控制器实现从现场级到车间级的网 络化，该系统分为主站和从站。 络化，该系统分为主站和从站。
几种主流的现场总线介绍
几种主流的现场总线1、基金会现场总线（FoundationFieldbus 简称FF）这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并的。
该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。
基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、应用层，另外增加了用户层。
FF分低速H1和高速H2两种通信速率，前者传输速率为31.25Kbit/秒，通信距离可达1900m，可支持总线供电和本质安全防爆环境。
后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距离为750m和500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协议符号IEC1158-2标准。
FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。
2、CAN（ControllerAreaNetwork 控制器局域网）最早由德国BOSCH公司推出，它广泛用于离散控制领域，其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。
CAN协议分为二层：物理层和数据链路层。
CAN的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。
CAN 支持多主工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来避免冲突，通讯距离最远可达10KM/5Kbps/s，通讯速率最高可达40M /1Mbp/s，网络节点数实际可达110个。
目前已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。
3、Lonworks 它由美国Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡导。
它采用ISO/OSI模型的全部7层通讯协议，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。
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。
几种现场总线技术的简介与比较
安徽大学论文题目：几种现场总线技术的简介与比较专业班级学号姓名指导教师几种现场总线技术的简介与比较摘要：技术是目前正在兴起的一种全新的控制技术。
该文概述了什么是现场总线，并且着重对当前在中国有影响的几种典型的现场总线做了详细的介绍和对比，以利于现场总线技术的推广应用。
关键词：现场总线概述比较WorldFIP、FF、PROFIBUS、CAN第一章现场总线概述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。
它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。
第二章几种现场总线简介与比较自80年代末以来，有几种现场总线技术已逐渐形成其影响并在一些特定的应用领域显示了自己的优势。
它们具有各自的特点，也显示了较强的生命力。
对现场总线技术的发展已经发挥并将会继续发挥较大作用。
其中，WorldFIP、FF、PROFIBUS、CAN等几种现场总线技术比较有影响，下面对它们一一简介与比较。
1．WorldFIPWorldFIP现场总线是以法国几家跨国公司为主开发的，是法国标准和欧洲标准。
WorldFIP组织目前有100多个会员单。
它们在共同研究、开发这项技术的同时，也将这项技术推广到了各个应用领域。
经过十多年的应用与改进，WorldFIP已经是一项完全成熟的技术，具有品种齐全的通信产品和开发工具。
WorldFIP现场总线目前已被广泛应用于发电与输配电、楼宇自动化、机械过程、机车、铁路运输、航运和造船、地铁、食品与饮料工业、核工业、化工、航空与航天、汽车制造等多个自动化控制领域。
WorldFIP在技术上有很多特点与优势，如下：a.实用性。
WorldFIP采用IEC物理层标准，支持电缆冗余,大部分协议固化在硬件上，稳定性强；它的生产者/使用者模式和总线仲裁器的调度方式保证了在一条总线上传递大量信息的同时，不会干扰时限变量的通信。
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。
几种主要现场总线协议的特点
几种主要现场总线协议的特点现场总线在发展的最初，各个公司都提出自己的现场总线的协议，如AB公司的DeviceNet,TURCK公司的Sensoplex,Honeywell公司的SDS，Phoenix公司的InterBus-S，以及Seriplex,ASI等。
经过十几年的发展，现场总线的协议逐渐趋于统一，针对制造业自动化，DeviceNet在北美和日本用的比较普遍，PROFIBUS-DP在欧洲用的比较普遍。
针对过程自动化，PROFIBUS-PA和Foundation Fieldbus占据大部分市场。
其他的总线协议如ASI、InterBus-S、Sensoplex在某些特殊的领域也有一些市场，下面分别介绍各种总线的一些特点。
1、PROFIBUS，最快的总线，世界范围的标准。
PROFIBUS是在1987年，由德国科技部集中了13家公司和5家科研机构的力量，按照ISO/OSI 参照模型制订的现场总线的德国国家标准。
最近，在欧洲通过投票，成为欧洲的标准EN50170。
主要由拥有400多个公司成员的PROFIBUS用户组织（PNO）进行管理。
PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-DP及PROFIBUS-PA。
其中，FMS 主要用于非控制信息的传输，PA主要用于过程自动化的信号采集及控制。
PROFIBUS-DP是制造业自动化主要应用的协议内容，是满足用户快速通讯的最佳方案，每秒可传输12兆位。
扫描1000个I/O点的时间少于1ms。
PROFIBUS是世界范围的标准，取得了很大的成功：至少1，000，000套设备投入运行，超过600家成员公司，超过1100种PROFIBUS产品。
2、DeviceNet通用型、低价位的总线DeviceNet（设备网）是一种低价位的总线，它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备。
在制造业领域，设备网遍及全球，尤其是北美和日本。
最初是由AB公司设计，现在已经发展成为一种开放式的现场总线的协议，其管理组织ODVA由全球多家公司组成，提供设备网的产品，支持设备网规范的进一步开发。
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。
五种总线介绍1
五种总线介绍总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。
在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。
以下为大家介绍五种总线。
Dupline总线：Dupline是一种现场及安装总线，为建筑自动化、配水、能源管理、铁路系统及其它领域提供独一无二的解决方案。
该系统能通过普通双芯线缆传输数字和模拟信号达数公里距离。
系统采用模块化设计，操作原理简单，即使是新手也能很快在现有或新的应用领域熟练使用该系统。
解决方案设计将各种Dupline模块产品结合起来，包括数模I/O模块、可编程逻辑控制器(PLC)和个人计算机接口、人机界面和调制解调器。
安装的所有模块连接到同一条双芯线缆，以在模块间以及中央控制器和模块间实现数据交换。
Dupline总线的应用：Dupline通常用作远程I/O系统，在现场装置（如传感器、接触器、阀门和按钮等）和中央监测控制器（PLC、个人计算机或Dupline控制器）之间建立连接。
但是当信号通过点对点的方式传输，不需要控制器或其它智能装置时，Dupline还可用作简单的接线替代系统。
（Dupline信号不仅可以通过铜线传输，也可通过光缆、无线电调制调解器、租赁电话线或GSM调制调解器传输。
自1986年以来，Dupline已在全球安装了超过10万个系统，为其出色的性能提供了强有力的佐证。
）Dupline总线的优点和特性：传输距离达10公里，不需要中继器，操作简便，高度抗噪，自由拓扑，灵活，无特殊线缆要求，可利用原有线缆，有总线供电设备，与PLC和个人计算机接口灵活连接，通过GSM调制调节器、无线电调制调解器或光缆传输性能经10万个已安装系统证明，低本高效。
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
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
是
否
是
是
是
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
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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。
几种典型现场总线的比较与应用
几种典型现场总线的比较与应用摘要：技术是目前正在兴起的一种全新的控制技术。
该文阐述了现场总线的技术特点及发展现状，并且对当前典型的几种现场总线做了详细的介绍和对比，以利于现场总线技术的推广应用。
一现场总线的背景及发展状况工业现场控制随着通信、微电子、微处理器等技术的进步而不断的展,60~70年代采用两线制4~20 mA标准信号;进入80年代,微处理器被嵌入到各种仪表设备之中,形成了分布式控制系统(DCS)。
在分布式控制系统中,虽然现场仪表因含有微处理器而形成智能现场仪表,但由于是三层结构模式,成本较高,且各公司的DCS系统有各自的标准,不能互联。
鉴于以上情况,国外提出了现场总线概念,现场总线是用于智能化现场设备和基于微处理器的控制室自动化系统间的全数字化、多站总线式的双向多信息数字通讯的通迅规程,是互相操作以及数据共享的公共协议。
现场总线技术是当今自动化领域技术发展的热点课题,并受到各国自动化设备制造商与用户的广泛关注。
它的出现,给工业控制技术领域带来了又一次革命,以现场总线为基础的全数字控制系统———现场总线控制系(FCS)将是21世纪自动控制系统的主流。
二现场总线的特点(1)实现自动化仪表技术从模拟数字混合向全数字的转变，自动化系统从封闭式向开放式的转变。
(2)不同厂家的产品互操作性与互用性给用户进行系统集成提供了方便，即用户具有高度的系统集成主动权。
(3)控制、报协、趋势分析等功能分散到现场级仪表和装置中，简化了上层系统。
(4)从根本上改变了现有DCs集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了系统的实时性和可靠性。
三几种类型的现场总线现场总线出现于20世纪80年代中后期。
从本质上讲,它是一种数字通信协议,是一种应用于生产现场,在智能控制设备之间实现双向、多节点的串行数字通信系统,是一种开放的、数字化的、多点通讯的底层控制网络。
现场总线具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通讯速率快、符合环境保护要求、造价低廉和维护成本低等特点。
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。
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ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线
• ＩＮＴＥＲＢＵＳ作为ＩＥＣ６１１５８标准之 一，广泛地应用于制造业和机器加工行业中，用 于连接传感器／执行器的信号到计算机控制站， 是一种开放的串行总线系统。 ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线于１９８４年推出，其主 要技术开发者为德国的Ｐｈｏｅｎｉｘ Ｃｏｎｔ ａｃｔ公司。ＩＮＴＥＲＢＵＳＣｌｕｂ是ＩＮ ＴＥＲＢＵＳ设备生产厂家和用户的全球性组织， 目前在１７个国家和地区设立了独立的Ｃｌｕｂ 组织，共有５００多个成员。
ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线
• ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线包括远程总线网络 和本地总线网络，两种网络传送相同的信 号但电平不同。远程总线网络用于远距离
本向不供电，远程网络采用全双工方式进 行通讯，通讯速率为５００ｋ／ｓ。本地 总线网络连接到远程网络上，网络上的总 线终端ＢＴ（ＢＵＳ Ｔｅｒｍｉｎａｌ） 上的ＢＫ模块负责将远程网络数据转换为 本地网络数据。
PROFIBUS（过程现场总线）
• 它采用了ＯＳＩ模型的物理层、数据链路层。Ｆ ＭＳ还采用了应用层。传输速率为９．６ｋｂｐ ｓ－１２Ｍｂｐｓ，最大传输距离在１２Ｍｂｐ 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站点。 可实现总线供电与本质安全防爆。 • ＰＲＯＦＩＢＵＳ支持主从方式、纯主方式、多 主多从通信方式。主站对总线具有控制权，主站 间通过传递令牌来传递对总线的控制权。取得控 制权的主站，可向从站发送、获取信息。
LonWorks（局域操作网络）
• ＬｏｎＷｏｒｋｓ支持多种物理介质 并支持多种拓扑结构，组网方式灵活， 其ＩＳ－７８本安物理通道使得它可 以应用于危险区域。ＬｏｎＷｏｒｋ ｓ应用范围主要包括楼宇自动化、工 业控制等，在组建分布式监控网络方 面有较优越的性能。CAN（控制器局域网络）
• 控制器局域网络CAN（Controller Area Network） 是由德国Ｂｏｓｃｈ公司推出，用于汽车内部测 量与执行部件之间的数据通信协议。其总线规范 已被ＩＳＯ国际标准组织制定为国际标准，并且 广泛应用于离散控制领域。它也是基于ＯＳＩ模 型，但进行了优化，采用了其中的物理层、数据 链路层、应用层，提高了实时性。其节点有优先 级设定，支持点对点、一点对多点、广播模式通 信。各节点可随时发送消息。传输介质为双绞线， 通信速率与总线长度有关。ＣＡＮ总线采用短消 息报文，每一帧有效字节数为８个；当节点出错 时，可自动关闭，抗干扰能力强，可靠性高。
ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线
• ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线上的主要设备有总 线终端ＢＴ（ＢＵＳ Ｔｅｒｍｉｎａｌ） 上的ＢＫ模块、Ｉ／Ｏ模块和安装在ＰＣ 或ＰＬＣ等上位主设备中的总线控制板。 总线控制板是ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线上的 主设备，用于实现协议的控制、错误的诊 断、组态的存储等功能。Ｉ／Ｏ模块实现 在总线控制板和传感器／执行器之间接收 和传输数据，可处理的数据类型包括机械 制造和流程工业的所有标准信号。
五种现场总线比较
总线类型 技术特点 主要应用场合 过程自动化 车间级通信、 工业、楼 宇自动化 流程控制 价格 较贵 支持公司 Siemens
本安，总线供电，实际应用较多； Profibus PA 但支持的传输介质较少，传 输方式单一 Profibus DP/FMS 速度较快，组态配置灵活
一般
Siemens
PROFIBUS（过程现场总线）
• ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ：用于分散外设间的高 速数据传输，适合于加工自动化领域的应用。 • ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＦＭＳ（Fieldbus Message Specification）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。 • ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＰＡ（Process Automation）：用于过程自动化的总线类型，它 遵从ＩＥＣ１１５８－２标准。该项技术是西门 子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出 的。
ＦＦ（基金会现场总线）
• 基金会现场总线ＦＦ（Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆ ｉｅｌｄｂｕｓ）是在过程自动化领域得到广泛 支持和具有专有良好发展前景的技术。基金会现 场总线分低速Ｈ１和高速Ｈ２两种通信速率。Ｈ １的传输速率为３１．２５ｋｂｐｓ，通信距离 可达１９００ｍ（可加中继器延长），可支持总 线供电防爆环境。Ｈ２的传输可为１Ｍｂｐｓ和 ２．５Ｍｂｐｓ两种，其通信距离分别为７５０ ｍ和５００ｍ。物理传输介质可支持双绞线、光 缆和无线发射，协议符合ＩＥＣ１１５８－２标 准。其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码。
较便宜
CAN
较便宜
Echelon
InterBus
过程控制
较便宜
独立的网络供应商 支持
五种现场总线
• • • • • PROFIBUS总线 ＦＦ总线 LonWorks总线 CAN总线 ＩＮＴＥＲＢＵＳ总线
PROFIBUS（过程现场总线）
• 过程现场总线PROFIBUS（Process Field BUS）是德国国家ＤＩＮ１９２４５和欧 洲标准ＥＮ５０１７０的现场总线标准。 由ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ，ＰＲＯＦＩ ＢＵＳ－ＦＭＳ，ＰＲＯＦＩＢＵＳ－Ｐ Ａ组成了ＰＲＯＦＩＢＵＳ系列。
LonWorks（局域操作网络）
• 局域操作网络（Local operating network）LonWorks是美 国ＥＣＨＥＬＯＮ公司开发，并与Ｍｏｔｏｒｏｌａ和东 芝公司共同倡导的现场总线技术。它采用了ＯＳＩ参考模 型全部的七层协议结构。ＬｏｎＷｏｒｋｓ技术的核心是 具备通信和控制功能的Ｎｅｕｒｏｎ芯片。Ｎｅｕｒｏｎ 芯片实现完整的ＬｏｎＷｏｒｋｓ的ＬｏｎＴａｌｋ通信 协议。其上集成有三个８位ＣＰＵ。一个ＣＰＵ完成ＯＳ Ｉ模型第一和第二层的功能，称为介质访问处理器。一个 ＣＰＵ是应用处理器，运行操作系统与用户代码。还有一 个ＣＰＵ为网络处理器，作为前两者的中介，它进行网络 变量寻址、更新、路径选择、网络通信管理等。由神经芯 片构成的节点之间可以进行对等通信。
ＦＦ（基金会现场总线）
• 基金会现场总线的主要技术内容，包括ＦＦ通信 协议、用于完成开放互连模型中第２～７层通信 协议的通信栈（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓ
操作功能块；实现系统组态、调度、管理等功能 的系统软件以及构筑集成自动化系统、网络系统 的系统集成技术。１９９６年在芝加哥举行的Ｉ ＳＡ９６展览会上，由现场总线基金组织实施， 首次向世界展示了来自４０多家厂商的７０多种 符合ＦＦ协议的产品并将这些分布在不同楼层展 览大厅不同展台上的ＦＦ展品，用醒目的橙红色 电缆，展现了基金会现场总线的基本概貌。
FF
功能强大，本安，实时性好，总 线供电；但协议复杂，实际 应用少
较贵
Honeywell,Rosemo unt,ABB,Foxb oro,横河，山 武等
Echelon
LonWorks
支持OSI七层协议，实际应用较多， 楼宇自动化， 开发平台完善，协议芯片内 工业，能 核由国外厂商垄断 源 采用短帧，抗干扰能力强，速度 较慢，协议芯片内核由国外 厂商垄断 开放性好，与PLC的兼容性好，协 议芯片内核由国外厂商垄断 汽车检测，控 制