現(xiàn)場(chǎng)總線論文賈斌

1、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用結(jié)課論文論文標(biāo)題：淺談現(xiàn)場(chǎng)總線特點(diǎn) 學(xué)號(hào)：201310320107姓名：賈 斌專(zhuān)業(yè)班級(jí)：13自動(dòng)化（1）班任課老師：沈華靖老師完成時(shí)間：2016年11月20日機(jī)械電子工程學(xué)院1.現(xiàn)場(chǎng)總線介紹現(xiàn)場(chǎng)總線是指以工廠內(nèi)的測(cè)量和控制機(jī)器間的數(shù)字通訊為主的網(wǎng)絡(luò)，也稱(chēng)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)。也就是將傳感器、各種操作終端和控制器間的通訊及控制器之間的通訊進(jìn)行特化的網(wǎng)絡(luò)。原來(lái)這些機(jī)器間的主體配線是ON/OFF、接點(diǎn)信號(hào)和模擬信號(hào)，通過(guò)通訊的數(shù)字化，使時(shí)間分割、多重化、多點(diǎn)化成為可能，從而實(shí)現(xiàn)高性能化、高可靠化、保養(yǎng)簡(jiǎn)便化、節(jié)省配線（配線的共享）。是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)

2、。主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題 。一般把現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)稱(chēng)為第五代控制系統(tǒng)，也稱(chēng)作FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。人們一般把50年代前的氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng)PCS稱(chēng)作第一代，把420mA等電動(dòng)模擬信號(hào)控制系統(tǒng)稱(chēng)為第二代，把數(shù)字計(jì)算機(jī)集中式控制系統(tǒng)稱(chēng)為第三代，而把70年代中期以來(lái)的集散式分布控制系統(tǒng)DCS稱(chēng)作第四代?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS作為新一代控制系統(tǒng)，一方面，突破了DCS系統(tǒng)采用通信專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的局限，采用了基于公開(kāi)化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，

3、變成了新型全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)。可以說(shuō)，開(kāi)放性、分散性與數(shù)字通訊是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)最顯著的特征。2.現(xiàn)場(chǎng)總線的主要產(chǎn)品 連接于總線上的產(chǎn)品，可以分為有源和無(wú)源兩大類(lèi)。 2.1.有源產(chǎn)品 有源產(chǎn)品可以產(chǎn)生通訊信號(hào)、響應(yīng)信號(hào)、調(diào)整信號(hào)或者兼而有之。 有源產(chǎn)品包括以下部件： 2.1.1節(jié)點(diǎn)（Node）；總線上可以編址的設(shè)備。 2.1.2總線模塊(Bus Modulea)；任何形式的現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)，可以使用端子或接插件連接傳感器、閥門(mén)、按鈕等各種現(xiàn)場(chǎng)裝置。 2.1.3網(wǎng)關(guān)（Gateway）；一種特殊的節(jié)點(diǎn)，用于兩面種不同的總線之間的信號(hào)和數(shù)據(jù)變換。 2.1.4放大器；一種用于實(shí)時(shí)（加強(qiáng)）信號(hào)，

4、以精確復(fù)制原始信號(hào)。連接同一總線的兩部分，解決通訊信號(hào)在通訊線上由于電氣損耗而造成的衰減。當(dāng)信號(hào)變?nèi)醵蛔冃螘r(shí)可以使用放大器。 2.1.5中繼器（Repeater）；用于加強(qiáng)信號(hào)，產(chǎn)生不變形的新信號(hào)。連接同一總線的兩端，當(dāng)信號(hào)變?nèi)趸蜃冃螘r(shí)可以使用中繼器。 2.1.6.橋（Bgridge）；有兩類(lèi)橋。一種是用于連接同一種協(xié)議，不同傳輸速度的兩個(gè)段。另一種是一種智能的中繼器，當(dāng)通訊的源地址和目的地址位于不同總線段時(shí)，用于重復(fù)兩個(gè)段間的數(shù)據(jù)。橋必須被編程設(shè)定地址和相關(guān)的段。當(dāng)橋讀地址時(shí)，要有幾個(gè)位的等待時(shí)間。橋可以應(yīng)用于設(shè)備級(jí)總線，但應(yīng)用并不普遍。 2.1.7路由器（Router）；用于廣域網(wǎng)的高等

5、級(jí)橋。這類(lèi)產(chǎn)品很少應(yīng)用于設(shè)備級(jí)總線。 2.1.8有源多端口分接器（Active hub）多端口中繼器或放大器，以增加總線的分支能力。 2.1.9接口卡、接口模塊（Interface card,interface module）；指網(wǎng)關(guān)的常用術(shù)語(yǔ)，作為PLC或PC到設(shè)備及總線的接口。2.2無(wú)源總線產(chǎn)品 無(wú)源總線產(chǎn)品包括： 2.2.1T型分支（Tee）；用于產(chǎn)生總線上的一路分支。 2.2.2無(wú)源多端口分接器（Passive hub）；多端口T型分支。 2.2.3終端電阻（Terminating Resistor）；安裝在總線的始端和末端的電阻，用于穩(wěn)定和調(diào)整信號(hào)。 2.2.4總線電纜（Buslin

6、e）；連接節(jié)點(diǎn)，傳送數(shù)據(jù)的各種電纜。 3.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) 國(guó)際電工協(xié)會(huì)（IEC）的SP50委員會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線有以下三點(diǎn)要求：同一數(shù)據(jù)鏈路上過(guò)程控制單元（PCU）、 PLC等與數(shù)字1/ O設(shè)備互連；現(xiàn)場(chǎng)總線控制器可對(duì)總線上的多個(gè)操作站、傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等進(jìn)行數(shù)據(jù)存取；通信媒體安裝費(fèi)用較低。現(xiàn)場(chǎng)總線是一種串行的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通訊鏈路，它溝通了生產(chǎn)過(guò)程領(lǐng)域的基本控制設(shè)備（即現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備）與更高層次自動(dòng)控制領(lǐng)域的自動(dòng)化控制設(shè)備（即車(chē)間級(jí)設(shè)備）之間的聯(lián)系。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)主要包括一些實(shí)際應(yīng)用的設(shè)備，如PLC、掃描器、電源、輸入輸出站、終端電阻等。其它系統(tǒng)也可以包括變頻器、智能儀表、人機(jī)界面等。 系

7、統(tǒng)中的主控器（Host）可以是PLC或PC，通過(guò)總線接口對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制。其總線接口，有時(shí)可以稱(chēng)為掃描器。可以是分別的卡件，也可以集成于PLC中?？偩€接口作為網(wǎng)絡(luò)管理器和作為主控器到總線的網(wǎng)關(guān)，管理來(lái)自總線節(jié)點(diǎn)的信息報(bào)告，并且轉(zhuǎn)換為主控器能夠讀懂的某種數(shù)據(jù)格式傳送到主控器。總線接口的缺省地址通常設(shè)為0電源，是網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸和接收信息所必須的。通常輸入通道與內(nèi)部芯片所用電源為同一個(gè)電源，習(xí)慣稱(chēng)為總線電源。而輸出通道使用獨(dú)立的電源，稱(chēng)為輔助電源。 總線電纜和終端電阻?？偩€電纜一般分為主干纜和分支電纜。各種總線協(xié)議對(duì)于總線電纜的長(zhǎng)度都有所規(guī)定，不同的通訊波特率，對(duì)應(yīng)不同的總線電纜長(zhǎng)度。同

8、時(shí)，分支電纜的長(zhǎng)度也是有所限制的。 網(wǎng)絡(luò)的最后部分是終端電阻。在一些總線系統(tǒng)中。這個(gè)終端電阻只是連接到兩數(shù)據(jù)線的簡(jiǎn)單電阻。它是用來(lái)吸收網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸過(guò)程中的剩余能量。 LonWorkLonWorks是又一具有強(qiáng)勁實(shí)力的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，它是由美國(guó)Ecelon公司推出并由它 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)們與摩托羅拉Motorola、東芝Hitach公司共同倡導(dǎo)，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(xié)議，采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置，其通訊速率從300bps至15Mbps不等，直接通信距離可達(dá)到2700m(78kbps，雙絞線),支持雙絞線、同軸電

9、纜、光纖、射頻、紅外線、電源線等多種通信介質(zhì)，并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的本安防爆產(chǎn)品，被譽(yù)為通用控制網(wǎng)絡(luò)。 LonWorks技術(shù)所采用的LonTalk協(xié)議被封裝在稱(chēng)之為Neuron的芯片中并得以實(shí)現(xiàn)。集成芯片中有3個(gè)8位CPU;一個(gè)用于完成開(kāi)放互連模型中第 1 2層的功能，稱(chēng)為媒體訪問(wèn)控制處理器，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問(wèn)的控制與處理 ;第二個(gè)用于完成第36層的功能，稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)處理器，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變量處理的尋址、處理、背景診斷、函數(shù)路徑選擇、軟件計(jì)量時(shí)、網(wǎng)絡(luò)管理，并負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信控制、收發(fā)數(shù)據(jù)包等;第三個(gè)是應(yīng)用處理器，執(zhí)行操作系統(tǒng)服務(wù)與用戶(hù)代碼。芯片中還具有存儲(chǔ)信息緩沖區(qū)，以實(shí)現(xiàn)CPU之間的信息傳遞，并作為網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)和應(yīng)用緩沖區(qū)

10、。如Motorola公司生產(chǎn)的神經(jīng)元集成芯片MC143120E2就包含了2KRAM和2KEEPROM。 LonWoeks技術(shù)的不斷推廣促成了神經(jīng)元芯片的低成本 (每片價(jià)格約 59美元)，而芯片的低成本又返過(guò)來(lái)促進(jìn)了LonWorks技術(shù)的推廣應(yīng)用，形成了良好循環(huán)，據(jù)Ecelon公司的有關(guān)資料，到1996年7月，已生產(chǎn)出 500萬(wàn)片神經(jīng)元芯片。 LonWorks公司的技術(shù)策略是鼓勵(lì)各OEM開(kāi)發(fā)商運(yùn)用LonWorks技術(shù)和神經(jīng)元芯片，開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用產(chǎn)品，據(jù)稱(chēng)目前已有2600多家公司在不同程度上卷入了LonWorks技術(shù):1000多家公司已經(jīng)推出了LonWorks產(chǎn)品，并進(jìn)一步組織起LonWark互操

11、作協(xié)會(huì)，開(kāi)發(fā)推廣LonWorks技術(shù)與產(chǎn)品。它被廣泛應(yīng)用在樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、保安系統(tǒng)、辦公設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、工業(yè)過(guò)程控制等行業(yè)。為了支持LonWorks與其它協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)之間的互連與互操作，該公司正在開(kāi)發(fā)各種網(wǎng)關(guān)，以便將LonWorks與以太網(wǎng)、FF、Modbus、DeviceNet、Profibus、Serplex等互連為系統(tǒng)。 另外，在開(kāi)發(fā)智能通信接口、智能傳感器方面，LonWorks神經(jīng)元芯片也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。LonWorks技術(shù)已經(jīng)被美國(guó)暖通工程師協(xié)會(huì)ASRE定為建筑自動(dòng)化協(xié)議BACnet的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)剛剛收到的消息，美國(guó)消費(fèi)電子制造商協(xié)會(huì)已經(jīng)通過(guò)決議，以LonWorks技術(shù)為基礎(chǔ)

12、制定了EIA-709標(biāo)準(zhǔn)。 這樣，LonWorks已經(jīng)建立了一套從協(xié)議開(kāi)發(fā)、芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、控制模塊開(kāi)發(fā)制造、OEM控制產(chǎn)品、最終控制產(chǎn)品、分銷(xiāo)、系統(tǒng)集成等一系列完整的開(kāi)發(fā)、制造、推廣、應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，吸引了數(shù)萬(wàn)家企業(yè)參與到這項(xiàng)工作中來(lái)，這對(duì)于一種技術(shù)的推廣、應(yīng)用有很大的促進(jìn)作用。 ProfibuProfibus是作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)prEN 50170的現(xiàn)場(chǎng)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(shè)間的高速傳輸，適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。FM

13、S意為現(xiàn)場(chǎng)信息規(guī)范，適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開(kāi)關(guān)等一般自動(dòng)化，而PA型則是用于過(guò)程自動(dòng)化的總線類(lèi)型，它遵從IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)技術(shù)是由西門(mén)子公司為主的十幾家德國(guó)公司、研究所共同推出的。它采用了OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層，由這兩部分形成了其標(biāo)準(zhǔn)第一部分的子集，DP型隱去了37層，而增加了直接數(shù)據(jù)連接擬合作為用戶(hù)接口，F(xiàn)MS型只隱去第36層，采用了應(yīng)用層，作為標(biāo)準(zhǔn)的第二部分。PA型的標(biāo)準(zhǔn)目前還處于制定過(guò)程之中，其傳輸技術(shù)遵從IEC1158-2 （1 ）標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)總線供電與本質(zhì)安全防爆。 Porfibus支持主從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。主站具

14、有對(duì)總線的控制權(quán)，可主動(dòng)發(fā)送信息。對(duì)多主站系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主站之間采用令牌方式傳遞信息，得到令牌的站點(diǎn)可在一個(gè)事先規(guī)定的時(shí)間內(nèi)擁有總線控制權(quán)，共事先規(guī)定好令牌在各主站中循環(huán)一周的最長(zhǎng)時(shí)間。按Profibus的通信規(guī)范，令牌在主站之間按地址編號(hào)順序，沿上行方向進(jìn)行傳遞。主站在得到控制權(quán)時(shí)，可以按主從方式，向從站發(fā)送或索取信息，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。主站可采取對(duì)所有站點(diǎn)廣播 （不要求應(yīng)答）或有選擇地向一組站點(diǎn)廣播。 Profibus的傳輸速率為9612kbps最大傳輸距離在12kbps時(shí)為1000m，15Mbps時(shí)為400m，可用中繼器延長(zhǎng)至10km。其傳輸介質(zhì)可以是雙絞線，也可以是光纜，最多可掛接 127個(gè)

15、站點(diǎn)。 CANCAN是控制網(wǎng)絡(luò)Control Area Network的簡(jiǎn)稱(chēng)，最早由德國(guó)BOSCH公司推出，用于汽車(chē)內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。其總線規(guī)范現(xiàn)已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，得到了Motorola、Intel、Philips、Siemens、NEC等公司的支持，已廣泛應(yīng)用在離散控制領(lǐng)域。 CAN協(xié)議也是建立在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的開(kāi)放系統(tǒng)互連模型基礎(chǔ)上的，不過(guò)，其模型結(jié)構(gòu)只有3層，只取OSI底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和頂上層的應(yīng)用層。其信號(hào)傳輸介質(zhì)為雙絞線，通信速率最高可達(dá) 1Mbps/40m，直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá) 1 0km/kbps,可掛接設(shè)備最多可達(dá) 110個(gè)。 CAN的

16、信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)，因而傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，具有自動(dòng)關(guān)閉的功能以切斷該節(jié)點(diǎn)與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點(diǎn)及其通信不受影響，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 CAN支持多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任何節(jié)點(diǎn)均在任意時(shí)刻主動(dòng)向其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和全局廣播方式接收/發(fā)送數(shù)據(jù)。它采用總線仲裁技術(shù)，當(dāng)出現(xiàn)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，而優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)則主動(dòng)停止發(fā)送，從而避免了總線沖突。 已有多家公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了符合CAN協(xié)議的通信芯片，如Intel公司的 82 52 7，Motorola公司的MC68HC05X4，P

17、hilips公司的82 C2 50等。還有插在PC機(jī)上的CAN總線接口卡，具有接口簡(jiǎn)單、編程方便、開(kāi)發(fā)系統(tǒng)價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。 HARTHART是Highway Addressable Remote Transduer的縮寫(xiě)。最早由Rosemout公司開(kāi)發(fā)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(huì)。這種被稱(chēng)為可尋址遠(yuǎn)程傳感高速通道的開(kāi)放通信協(xié)議，其特點(diǎn)是現(xiàn)有模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過(guò)程中工業(yè)過(guò)程控制的過(guò)渡性產(chǎn)品，因而在當(dāng)前的過(guò)渡時(shí)期具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，得到了較好的發(fā)展。 HART通信模型由3層組成 :物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。物理層

18、采用FSK(Frequency Shift Keying)技術(shù)在420mA模擬信號(hào)上迭加一個(gè)頻率信號(hào)，頻率信號(hào)采用Bell202國(guó)際標(biāo)準(zhǔn);數(shù)據(jù)傳輸速率為1200bps,邏輯0的信號(hào)頻率為2200Hz，邏輯1的信號(hào)傳輸頻率為 1200Hz。 數(shù)據(jù)鏈路層用于按HART通信協(xié)議規(guī)則建立HART信息格式。其信息構(gòu)成包括開(kāi)頭碼、顯示終端與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備地址、字節(jié)數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)與通信狀態(tài)、數(shù)據(jù)、奇偶校驗(yàn)等。其數(shù)據(jù)字節(jié)結(jié)構(gòu)為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)奇偶校驗(yàn)位，1個(gè)終止位。應(yīng)用層的作用在于使HART指令付諸實(shí)現(xiàn)，即把通信狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息。它規(guī)定了一系列命令;按命令方式工作。它有 3類(lèi)命令，第一類(lèi)稱(chēng)為通用命

19、令，這是所有設(shè)備理解、執(zhí)行的命令;第二類(lèi)稱(chēng)為一般行為命令，它所提供的功能可以在許多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 (盡管不是全部 )中實(shí)現(xiàn)，這類(lèi)命令包括最常用的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能庫(kù);第三類(lèi)稱(chēng)為特殊設(shè)備命令，以便在某些設(shè)備中實(shí)現(xiàn)特殊功能，這類(lèi)命既可以在基金會(huì)中開(kāi)放使用，又可以為開(kāi)發(fā)此命令的公司所獨(dú)有。在一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中通?？砂l(fā)現(xiàn)同時(shí)存在這3類(lèi)命令。HART支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主從應(yīng)答方式和多點(diǎn)廣播方式。按應(yīng)答應(yīng)方式工作時(shí)的數(shù)據(jù)更新速率為23次/,按廣播方式工作時(shí)的數(shù)據(jù)更新速率為 34次 /,它還可支持兩個(gè)通信主設(shè)備?？偩€上可掛設(shè)備數(shù)多達(dá) 15個(gè)，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可有256個(gè)變量，每個(gè)信息最大可包含4個(gè)變量。最大傳輸距離3000m，HAR

20、T采用統(tǒng)一的設(shè)備描述語(yǔ)言DDL?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)商采用這種標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言來(lái)描述設(shè)備特性，由HART基金會(huì)負(fù)責(zé)登記管理這些設(shè)備描述并把它們編為設(shè)備描述字典，主設(shè)備運(yùn)用DDL技術(shù)，來(lái)理解這些設(shè)備的特性參數(shù)而不必為這些設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)用接口。但由于這種模擬數(shù)字混信號(hào)制，導(dǎo)致難以開(kāi)發(fā)出一種能滿足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用總線供電，可滿足本安防爆要求。 RS-485盡管RS-485不能稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線，但是作為現(xiàn)場(chǎng)總線的鼻祖，還有許多設(shè)備繼續(xù)沿用這種通訊協(xié)議。采用RS-485通訊具有設(shè)備簡(jiǎn)單、低成本等優(yōu)勢(shì)，仍有一定的生命力。以RS-485為基礎(chǔ)的OPTO-22命令集等也在許多系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 3.1現(xiàn)

21、場(chǎng)總線特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的PLC點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制方法相比，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，其在技術(shù)上具有以下特點(diǎn)：（1） 系統(tǒng)的開(kāi)放性現(xiàn)場(chǎng)總線致力于建立統(tǒng)一的工廠底層網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放系統(tǒng)。用戶(hù)可根據(jù)自己的需要，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線把來(lái)自不同廠商的產(chǎn)品組成大小隨意的開(kāi)放互連系統(tǒng)。 （2）互操作性與互用性互操作性是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通；而互用性則意味著不同生產(chǎn)廠家的性能類(lèi)似的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)相互替換。 （3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性它將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中完成，僅靠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能，并可隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成一種新的全分散式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，從根本上改變了集中與分散相結(jié)合的DCS體系，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。（5）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)總線是專(zhuān)為現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而設(shè)計(jì)的，支持各種通信介質(zhì)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能采用兩線制實(shí)現(xiàn)供電與通信，并可滿足本質(zhì)安全防爆要求等。由于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，使控制系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)運(yùn)行及檢修維護(hù)，都體現(xiàn)出優(yōu)越性?，F(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）節(jié)省硬件數(shù)量與投資由于分散在現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備能直接執(zhí)行多種傳感、測(cè)量、控制、報(bào)警和計(jì)算功能，因而可減少變送器