工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)體系介紹

1.現(xiàn)場(chǎng)總線概述現(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）是多年來快速發(fā)展起來一個(gè)工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它關(guān)鍵處理工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)智能化儀器儀表、控制器、實(shí)施機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間數(shù)字通信和這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間信息傳輸問題。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出優(yōu)點(diǎn)，所以受到了很多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計(jì)算機(jī)廠商高度重視。它是一個(gè)工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動(dòng)化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。簡單說，現(xiàn)場(chǎng)總線就是以數(shù)字通信替換了傳統(tǒng)4-20mA模擬信號(hào)及一般開關(guān)量信號(hào)傳輸，是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)全數(shù)字、雙向、多站通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用行業(yè)：現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)生對(duì)工業(yè)發(fā)展起著很關(guān)鍵作用，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)增加有著很關(guān)鍵影響。現(xiàn)場(chǎng)總線關(guān)鍵應(yīng)用于石油、化工、電力、醫(yī)藥、冶金、加工制造、交通運(yùn)輸、國防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領(lǐng)域?，F(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)通信系統(tǒng)也稱為開放式．全數(shù)字化．多點(diǎn)通信底層控制網(wǎng)絡(luò)。

①現(xiàn)場(chǎng)總線定義：

現(xiàn)場(chǎng)總線是用于現(xiàn)場(chǎng)儀表和控制室之間一個(gè)“全數(shù)字化，雙向．多變量，多點(diǎn)多站通信系統(tǒng)”其本質(zhì)含義表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互連、互操作性、分散功效模塊和開放式互連網(wǎng)絡(luò)

②現(xiàn)場(chǎng)總線優(yōu)點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化通信，不一樣廠家產(chǎn)品互操作；實(shí)現(xiàn)了真正分布式控制(分散式控制)：能夠傳送多個(gè)過程變量同時(shí)可將儀表標(biāo)識(shí)符和簡單診療信息一并傳送，能夠產(chǎn)生最優(yōu)異現(xiàn)場(chǎng)儀表，多變量變送器；提升了測(cè)試精度；增強(qiáng)了系統(tǒng)自治性?，F(xiàn)場(chǎng)總線特征(1)全數(shù)字化通信(2)開放型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(3)互可操作性和互用性(4)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化(5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高度分散性(6)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)性現(xiàn)場(chǎng)總線特點(diǎn)及缺點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備含有通信功效，便于組成工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)。通信標(biāo)準(zhǔn)公開、一致，使系統(tǒng)含有開放性，設(shè)備間含有互可操作性。功效塊和結(jié)構(gòu)規(guī)范化使相同功效設(shè)備間含有交換性?？刂乒π路诺浆F(xiàn)場(chǎng)，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)含有高度分散性。現(xiàn)場(chǎng)總線總線優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線使自控設(shè)備和系統(tǒng)步入了信息網(wǎng)絡(luò)行列，為其應(yīng)用開拓了更為寬廣領(lǐng)域；一對(duì)雙絞線上可掛接多個(gè)控制設(shè)備，便于節(jié)省安裝費(fèi)用；節(jié)省維護(hù)開銷；提升了系統(tǒng)可靠性；為用戶提供了更為靈活系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)。現(xiàn)場(chǎng)總線總線缺點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù)包傳輸延遲，通信系統(tǒng)瞬時(shí)錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)包丟失，發(fā)送和抵達(dá)次序不一致等全部會(huì)破壞傳統(tǒng)控制系統(tǒng)原本含有確實(shí)定性，使得控制系統(tǒng)分析和綜合變得更復(fù)雜，使控制系統(tǒng)性能受到負(fù)面影響?，F(xiàn)場(chǎng)總線總線本質(zhì)不一樣機(jī)構(gòu)和不一樣人可能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線有著不一樣定義，不過通常情況下，大家公認(rèn)在以下六個(gè)方面：現(xiàn)場(chǎng)總線通信網(wǎng)絡(luò)用于過程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表互連現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備互聯(lián)依據(jù)實(shí)際需要使用不一樣傳輸介質(zhì)把不一樣現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表相互關(guān)聯(lián)。現(xiàn)場(chǎng)總線互操作性用戶能夠依據(jù)本身需求選擇不一樣廠家或不一樣型號(hào)產(chǎn)品組成所需控制回路，從而能夠自由地集成FCS?，F(xiàn)場(chǎng)總線分散功效塊FCS廢棄了DCS輸入/輸出單元和控制站,把DCS控制站功效塊分散地分配給現(xiàn)場(chǎng)儀表,從而組成虛擬控制站，根當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)了分散控制。現(xiàn)場(chǎng)總線通信線供電通信線供電方法許可現(xiàn)場(chǎng)儀表直接從通信線上攝取能量,這種方法提供用于本質(zhì)安全環(huán)境低功耗現(xiàn)場(chǎng)儀表,和其配套還有安全柵?，F(xiàn)場(chǎng)總線開放式互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，既能夠和同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也可和不一樣層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，還能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫共享。從以上內(nèi)容我們能夠看到，現(xiàn)場(chǎng)總線表現(xiàn)了分布、開放、互聯(lián)、高可靠性特點(diǎn)，而這些正是DCS系統(tǒng)缺點(diǎn)。DCS通常是一對(duì)一單獨(dú)傳送信號(hào)，其所采取模擬信號(hào)精度低，易受干擾，在操作室操作員對(duì)模擬儀表往往難以調(diào)整參數(shù)和估計(jì)故障，處于“失控”狀態(tài)，很多儀表廠商自定標(biāo)準(zhǔn)，交換性差，儀表功效也較單一，難以滿足現(xiàn)代要求，而且?guī)缀跞靠刂乒π吭诳刂普局?。FCS則采取一對(duì)多雙向傳輸信號(hào)，采取數(shù)字信號(hào)精度高、可靠性強(qiáng)，設(shè)備也一直處于操作員遠(yuǎn)程監(jiān)控和可控狀態(tài)，用戶能夠自由按需選擇不一樣品牌種類設(shè)備互聯(lián)，智能儀表含有通信、控制和運(yùn)算等豐富功效，而且控制功效分散到各個(gè)智能儀表中去。由此我們能夠看到FCS相對(duì)于DCS巨大進(jìn)步。也正是因?yàn)镕CS以上特點(diǎn)使得其在設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)全部含有很大優(yōu)越性：首先因?yàn)榉稚⒃谇岸酥悄茉O(shè)備能實(shí)施較為復(fù)雜任務(wù)，不再需要單獨(dú)控制器、計(jì)算單元等，節(jié)省了硬件投資和使用面積；FCS接線較為簡單，而且一條傳輸線能夠掛接多個(gè)設(shè)備，大大節(jié)省了安裝費(fèi)用；因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備往往含有自診療功效，并能將故障信息發(fā)送至控制室，減輕了維護(hù)工作；同時(shí)，因?yàn)橛脩魮碛懈叨认到y(tǒng)集成自主權(quán)，能夠經(jīng)過比較靈活選擇適宜廠家產(chǎn)品；整體系統(tǒng)可靠性和正確性也大為提升。這一切全部幫助用戶實(shí)現(xiàn)了減低安裝、使用、維護(hù)成本，最終達(dá)成增加利潤目標(biāo)?，F(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展趨勢(shì)從現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)本身來分析，它有兩個(gè)顯著發(fā)展趨勢(shì)：一、是尋求統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)總線國際標(biāo)準(zhǔn)。二、是IndustrialEthernet走向工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。EPA即以太網(wǎng)過程自動(dòng)化技術(shù)。統(tǒng)一、開放TCP/IPEthernet是20多年來發(fā)展最成功網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，過去一直認(rèn)為，Ethernet（以太網(wǎng)）是為IT領(lǐng)域應(yīng)用而開發(fā)，它和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)性、環(huán)境適應(yīng)性、總線饋電等很多方面要求存在差距，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域只能得到有限應(yīng)用。實(shí)際上，這些問題正在快速得四處理，中國對(duì)EPA技術(shù)（EthernetforProcessAutomation）也取得了很大進(jìn)展。伴隨FFHSE成功開發(fā)和PROFInet推廣應(yīng)用，能夠預(yù)見Ethernet技術(shù)將會(huì)十分快速地進(jìn)入工業(yè)控制系統(tǒng)各級(jí)網(wǎng)絡(luò)。國際上形成工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)四大陣營：關(guān)鍵用于離散制造控制系統(tǒng)是：1）Modbus-IDA工業(yè)以太網(wǎng)2)Ethernet/IP工業(yè)以太網(wǎng)3）PROFInet工業(yè)以太網(wǎng)關(guān)鍵用于過程控制系統(tǒng)是：4)FoundationFieldbusHSE工業(yè)以太網(wǎng)伴隨科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，過程控制領(lǐng)域在過去兩個(gè)世紀(jì)里發(fā)生了巨大變革。150多年前出現(xiàn)基于5－13psi氣動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)（PCS，PneumaticControlSystem氣動(dòng)控制系統(tǒng)），標(biāo)志著控制理論初步形成，但此時(shí)還未有控制室概念；20世紀(jì)50年代，伴隨基于0－5V或4－20mA電流模擬信號(hào)模擬過程控制體系被提出并得到廣泛應(yīng)用，標(biāo)志了電氣自動(dòng)控制時(shí)代到來，三大控制論確實(shí)立奠定了現(xiàn)代控制基礎(chǔ)，設(shè)置控制室、控制功效分離模式也一直沿用至今；20世紀(jì)70年代，伴隨數(shù)字計(jì)算機(jī)介入，產(chǎn)生了“集中控制”中央控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而信號(hào)傳輸系統(tǒng)大部分是仍然沿用4－20mA模擬信號(hào)，很快大家也發(fā)覺了伴伴隨“集中控制”，該系統(tǒng)存在著易失控、可靠性低缺點(diǎn)，并很快將其發(fā)展為分布式控制系統(tǒng)（DCS，DistributedControlSystem分布式控制系統(tǒng)）；微處理器普遍應(yīng)用和計(jì)算機(jī)可靠性提升，使分布式控制系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，由多臺(tái)計(jì)算機(jī)和部分智能儀表和智能部件實(shí)現(xiàn)分布式控制是其最關(guān)鍵特征，而數(shù)字傳輸信號(hào)也在逐步替換模擬傳輸信號(hào)。伴隨微處理器快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)成為可能，產(chǎn)生了以微處理器為關(guān)鍵，使用集成電路替換常規(guī)電子線路，實(shí)施信息采集、顯示、處理、傳輸和優(yōu)化控制等功效智能設(shè)備。設(shè)備之間相互通信、控制，在精度、可操作性和可靠性、可維護(hù)性等全部有更高要求。由此，造成了現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)生。2.國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程1984年美國Inter企業(yè)提出一個(gè)計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)-位總線（BITBUS），它關(guān)鍵是將低速面向過程輸入輸出通道和高速計(jì)算機(jī)總線多（MULTIBUS）分離，形成了現(xiàn)場(chǎng)總線最初概念。80年代中期，美國Rosemount企業(yè)開發(fā)了一個(gè)可尋址遠(yuǎn)程傳感器（HART）通信協(xié)議。采取在4～20mA模擬量疊加了一個(gè)頻率信號(hào)，用雙絞線實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸。HART協(xié)議已是現(xiàn)場(chǎng)總線雛形。1985年由Honeywell和Bailey等大企業(yè)提議，成立了WorldFIP制訂了FIP協(xié)議。1987年，以Siemens，Rosemount，橫河等幾家著名企業(yè)為首也成立了一個(gè)專門委員會(huì)互操作系統(tǒng)協(xié)議（ISP）并制訂了PROFIBUS協(xié)議。以后美國儀器儀表學(xué)會(huì)也制訂了現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC/ISASP50。伴隨時(shí)間推移，世界逐步形成了兩個(gè)針鋒相正確相互競爭現(xiàn)場(chǎng)總線集團(tuán)：一個(gè)是以Siemens、Rosemount，橫河為首ISP集團(tuán)；另一個(gè)是由Honeywell、Bailey等企業(yè)牽頭WorldFIP集團(tuán)。1994年，兩大集團(tuán)宣告合并，融合成現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（FieldbusFoundation）簡稱FF。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展和制訂標(biāo)準(zhǔn)，基金委員會(huì)取得以下共識(shí)：共同制訂遵照IEC/ISASP50協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；約定現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展階段。1999年底IECTC65(負(fù)責(zé)工業(yè)測(cè)量和控制第65標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì))經(jīng)過了8種類型現(xiàn)場(chǎng)總線作為IEC61158國際標(biāo)準(zhǔn)。4月，IEC61158Ed.3現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)第3版正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)，要求10種類型現(xiàn)場(chǎng)總線：TS61158現(xiàn)場(chǎng)總線、ControlNet和Ethernet/IP現(xiàn)場(chǎng)總線、Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線、P-NET現(xiàn)場(chǎng)總線、FFHSE現(xiàn)場(chǎng)總線、SwiftNet現(xiàn)場(chǎng)總線、WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線、Interbus現(xiàn)場(chǎng)總線、FFH1現(xiàn)場(chǎng)總線、PROFInet現(xiàn)場(chǎng)總線。中國工業(yè)總線EPA，G-link,Symotion和NCUC-BUS現(xiàn)場(chǎng)總線總線現(xiàn)實(shí)狀況因?yàn)楦鱾€(gè)國家各個(gè)企業(yè)利益之爭，即使早在1984年國際電工技術(shù)委員會(huì)/國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（IEC/ISA）就著手開始制訂現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，至今統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)仍未完成。很多企業(yè)也推出其各自現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，但相互開放性和互操作性還難以統(tǒng)一?，F(xiàn)場(chǎng)總線總線并存世界上存在著大約四十余種現(xiàn)場(chǎng)總線，如法國FIP，英國ERA，德國西門子企業(yè)SiemensProfiBus，挪威FINT，Echelon企業(yè)LONWorks，PhenixContact企業(yè)InterBus，RoberBosch企業(yè)CAN，Rosemount企業(yè)HART，CarloGavazzi企業(yè)Dupline，丹麥ProcessData企業(yè)P-net，PeterHans企業(yè)F-Mux，和ASI（ActraturSensorInterface），MODBus，SDS，Arcnet，國際標(biāo)準(zhǔn)組織-基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美國DeviceNet和ControlNet等等。這些現(xiàn)場(chǎng)總線大全部用于過程自動(dòng)化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運(yùn)輸、國防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領(lǐng)域，大約不到十種總線占有80%左右市場(chǎng)。工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)可歸為三類：485網(wǎng)絡(luò)、HART網(wǎng)絡(luò)、FieldBus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。485網(wǎng)絡(luò)：RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行一個(gè)工業(yè)組網(wǎng)方法，其特點(diǎn)是實(shí)施簡單方便，而且支持RS485儀表又尤其多。儀表商也紛紛轉(zhuǎn)而支持RS485/MODBUS，原因很簡單，RS485轉(zhuǎn)換接口不僅廉價(jià)而且種類繁多。最少在低端市場(chǎng)上，RS485/MODBUS仍將是最關(guān)鍵工業(yè)組網(wǎng)方法。HART網(wǎng)絡(luò)：HART是由艾默生提出一個(gè)過渡性總線標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵特征是在4-20毫安電流信號(hào)上面疊加數(shù)字信號(hào)，但該協(xié)議并未真正開放，要加入她基金會(huì)才能拿到協(xié)議，而加入基金會(huì)要一定費(fèi)用。HART技術(shù)關(guān)鍵被國外幾家大企業(yè)壟斷，近些年中國也有企業(yè)在做，但還沒有達(dá)成國外企業(yè)水平。有很多智能儀表帶有[HART圓卡]，支持HART通訊功效。但從中國情況來看，還沒有真正用到這部分功效來進(jìn)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，最多只是利用手操器對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。從長遠(yuǎn)來看，因?yàn)镠ART通信速率低、組網(wǎng)困難等原因，HART儀表應(yīng)用將呈下滑趨勢(shì)。FieldBus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域熱點(diǎn)技術(shù)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它出現(xiàn)標(biāo)志著自動(dòng)化控制技術(shù)又一個(gè)新時(shí)代開始?，F(xiàn)場(chǎng)總線是連接控制現(xiàn)場(chǎng)儀表和控制室內(nèi)控制裝置數(shù)字化、串行、多站通信網(wǎng)絡(luò)。其關(guān)鍵標(biāo)志是能支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式全數(shù)字化通信?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)成為國際上自動(dòng)化和儀器儀表發(fā)展熱點(diǎn)，它出現(xiàn)使傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了革命性改變，使自控系統(tǒng)朝著“智能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、分散化”方向深入前進(jìn)，形成新型網(wǎng)絡(luò)通信全分布式控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS(FieldbusControlSystem)。然而，現(xiàn)場(chǎng)總線還沒有形成真正統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，ProfiBus、CANbus、CC-Link等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并行存在，而且全部有自己生存空間。何時(shí)統(tǒng)一，遙遙無期。支持現(xiàn)場(chǎng)總線儀表種類還比較少，可供選擇余地小，價(jià)格又偏高，用量也較小?，F(xiàn)場(chǎng)總線注意事項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)總線逐步在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)推廣，不少設(shè)備不僅含有傳統(tǒng)儀表功效，而且還含有現(xiàn)場(chǎng)總線功效、在DCS中，現(xiàn)場(chǎng)總線被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)總線在使用中需要注意以下多個(gè)問題：1）通信距離?，F(xiàn)場(chǎng)總線通信距離通常有一定要求，比如，PROFIBUS/DP在12Mbps速率時(shí)，采取標(biāo)準(zhǔn)電纜，能夠達(dá)成200m，假如采取187.5kbps速率，能夠達(dá)成1000m。通信距離有兩層含義，第一個(gè)，是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不經(jīng)過中繼器能夠?qū)崿F(xiàn)距離，通常來說，距離和通信速率成反比；另一個(gè)，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間距離。往往在廠家介紹材料中對(duì)于這類描述不夠清楚，在實(shí)際使用中，必需考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍，電磁波信號(hào)在電纜中傳輸是需要時(shí)間，尤其在—些高速現(xiàn)場(chǎng)總線中，假如增大距離，就必需對(duì)部分通信參數(shù)進(jìn)行修改；2）線纜選擇?，F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境決定現(xiàn)場(chǎng)總線通信速度和通信介質(zhì)。通常而言，現(xiàn)場(chǎng)總線采取電信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，在傳輸過程中不可避免地收到周圍電磁環(huán)境影響。大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線采取屏蔽雙絞線。必需注意是，不一樣種類現(xiàn)場(chǎng)總線要求屏蔽雙絞線可能是不一樣。現(xiàn)場(chǎng)總線開發(fā)者通常要求一個(gè)特制線纜，在正確使用這種線纜條件下才能實(shí)現(xiàn)要求速率和傳輸距離。在電磁條件極度惡劣條件下，光纜是合理選擇，不然局部干擾，可能影響整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)工作；3）隔離。通常來說，現(xiàn)場(chǎng)總線電信號(hào)和設(shè)備內(nèi)部是電氣隔離?，F(xiàn)場(chǎng)總線電纜分布在車間各個(gè)角落，一旦發(fā)生高電壓串入，會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)段全部設(shè)備總線收發(fā)器損壞。假如不加以隔離，高電壓信號(hào)會(huì)繼續(xù)將設(shè)備內(nèi)部其它電路損壞，造成嚴(yán)重后果；4）屏蔽。現(xiàn)場(chǎng)總線采取屏蔽電纜外層必需在一點(diǎn)良好接地，假如高頻干擾嚴(yán)重，能夠采取多點(diǎn)電容接地，不允很多點(diǎn)直接接地，避免產(chǎn)生地回路電流；5）連接器?，F(xiàn)場(chǎng)總線通常沒有對(duì)連接器做嚴(yán)格要求，不過假如處理不妥，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)通信。比如，現(xiàn)場(chǎng)總線通常采取總線型菊花鏈連接方法，在連接每一個(gè)設(shè)備時(shí)，必需注意怎樣不影響在現(xiàn)有通信條件下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備插入和摘除，這對(duì)連接器就有一定要求；6）終端匹配。現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)和全部電磁波信號(hào)一樣含有反射現(xiàn)象，在總線每一個(gè)網(wǎng)段兩個(gè)終端，全部應(yīng)該采取電阻匹配，第一個(gè)作用能夠吸收放射，第二個(gè)作用是在總線兩端實(shí)現(xiàn)正確電平，確保通信。所以，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是控制、計(jì)算機(jī)、通訊技術(shù)交叉和集成，它出現(xiàn)和快速發(fā)展表現(xiàn)了控制領(lǐng)域?qū)档统杀?、提升可靠性、增?qiáng)可維護(hù)性和提升數(shù)據(jù)采集智能化要求?，F(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用領(lǐng)域每種總線大全部有其應(yīng)用領(lǐng)域，比如FF、PROFIBUS-PA適適用于石油、化工、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)過程控制領(lǐng)域；LonWorks、PROFIBUS-FMS、DevieceNet適適用于樓宇、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域；DeviceNet、PROFIBUS-DP適適用于加工制造業(yè)，而這些劃分也不是絕正確，每種現(xiàn)場(chǎng)總線全部力圖將其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，相互滲透?，F(xiàn)場(chǎng)總線背景大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線全部有一個(gè)或多個(gè)大型跨國企業(yè)為背景并成立對(duì)應(yīng)國際組織，力圖擴(kuò)大自己影響、得到更多市場(chǎng)份額。比如PROFIBUS以Siemens企業(yè)為關(guān)鍵支持，并成立了PROFIBUS國際用戶組織。WorldFIP以Alstom企業(yè)為關(guān)鍵后臺(tái)，成立了WorldFIP國際用戶組織?，F(xiàn)場(chǎng)總線地域標(biāo)準(zhǔn)為了加強(qiáng)自己競爭能力，很多總線全部爭取成為國家或地域標(biāo)準(zhǔn)，比如PROFIBUS已成為德國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，WorldFIP已成為法國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)等?，F(xiàn)場(chǎng)總線制造商為了擴(kuò)大自己產(chǎn)品使用范圍，很多設(shè)備制造商往往參與不止一個(gè)甚至多個(gè)總線組織?，F(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)調(diào)因?yàn)楦偁幟土遥疫€沒有哪一個(gè)或多個(gè)總線能一統(tǒng)市場(chǎng)，很多關(guān)鍵企業(yè)全部力圖開發(fā)接口技術(shù)，使自己總線能和其它總線相連，在國際標(biāo)準(zhǔn)中也出現(xiàn)了協(xié)調(diào)共存局面。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，要求也千變?nèi)f化，使用一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也極難滿足全部行業(yè)技術(shù)要求；現(xiàn)場(chǎng)總線不一樣于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，大家將見面對(duì)一個(gè)多個(gè)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共存現(xiàn)實(shí)世界。技術(shù)發(fā)展很大程度上受到市場(chǎng)規(guī)律、商業(yè)利益制約；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不僅是一個(gè)技術(shù)規(guī)范，也是一個(gè)商業(yè)利益妥協(xié)產(chǎn)物。而現(xiàn)場(chǎng)總線關(guān)鍵技術(shù)之一是相互互操作性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)統(tǒng)一是全部用戶愿望?，F(xiàn)場(chǎng)總線市場(chǎng)態(tài)勢(shì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是控制、計(jì)算機(jī)、通訊技術(shù)交叉和集成，幾乎涵蓋了全部連續(xù)、離散工業(yè)領(lǐng)域，如過程自動(dòng)化、制造加工自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化等等?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)為兩個(gè)方面：一個(gè)是低速現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域不停發(fā)展和完善；另一個(gè)是高速現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展。而現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品關(guān)鍵是低速總線產(chǎn)品，應(yīng)用于運(yùn)行速率較低領(lǐng)域，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求不是很高。從實(shí)際應(yīng)用情況看，大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線，全部能很好地實(shí)現(xiàn)速率要求較低過程控制。所以，在速率要求較低控制領(lǐng)域，誰全部極難統(tǒng)一整個(gè)市場(chǎng)。因?yàn)镕F基金會(huì)幾乎集中了世界上關(guān)鍵自動(dòng)化儀表制造商，其全球影響力日益增加，但其在中國市場(chǎng)營銷力度似乎不足，市場(chǎng)份額不是很高，LonWorks形成了全方面分工合作體系，在中國有部分實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，在樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、智能通信產(chǎn)品等方面，LonWorks則含有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在離散制造加工領(lǐng)域，因?yàn)樾袠I(yè)應(yīng)用特點(diǎn)和歷史原因，Profibus和CAN經(jīng)在這一領(lǐng)域形成了自己優(yōu)勢(shì)，含有較強(qiáng)競爭力。中國廠商規(guī)模相對(duì)較小，研發(fā)能力較差，更多是依靠技術(shù)供給商支持，比較輕易受現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)供給商(芯片制造商等)對(duì)中國支持和市場(chǎng)推廣力度影響。而且，還有一個(gè)不可忽略一點(diǎn)就是在構(gòu)建自動(dòng)化管理系統(tǒng)時(shí)，選擇上位機(jī)，比如組態(tài)軟件對(duì)總線設(shè)備支持程度，有些監(jiān)控組態(tài)軟件，比如紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件或InTouch等對(duì)部分主流總線設(shè)備比如Lonworks、PROFIBUS、CAN等有著良好支持，經(jīng)過DDE、OPC或直接連接等方法進(jìn)行通訊，采集數(shù)據(jù)。這么能夠方便用戶選擇，而部分組態(tài)軟件則支持種類較少，是用戶選擇范圍也隨之降低。。3.常見現(xiàn)場(chǎng)總線介紹OPC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)OPC(OLEforProcessControl,用于過程控制OLE)是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，管理這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)國際組織是OPC基金會(huì)，OPC基金會(huì)現(xiàn)有會(huì)員已超出220家。遍布全球，包含世界上全部關(guān)鍵自動(dòng)化控制系統(tǒng)、儀器儀表及過程控制系統(tǒng)企業(yè)。

基于微軟OLE(現(xiàn)在ActiveX)、COM(部件對(duì)象模型)和DCOM(分布式部件對(duì)象模型)技術(shù)。OPC包含一整套接口、屬性和方法標(biāo)準(zhǔn)集，用于過程控制和制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。

OPC全稱是OLEforProcessControl，它出現(xiàn)為基于Windows應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過程控制應(yīng)用建立了橋梁。在過去，為了存取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)信息，每一個(gè)應(yīng)用軟件開發(fā)商全部需要編寫專用接口函數(shù)。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備種類繁多，且產(chǎn)品不停升級(jí)，往往給用戶和軟件開發(fā)商帶來了巨大工作負(fù)擔(dān)。通常這么也不能滿足工作實(shí)際需要，系統(tǒng)集成商和開發(fā)商急切需要一個(gè)含有高效性、可靠性、開放性、可互操作性即插即用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。在這種情況下，OPC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。OPC標(biāo)準(zhǔn)以微軟企業(yè)OLE技術(shù)為基礎(chǔ)，它制訂是經(jīng)過提供一套標(biāo)準(zhǔn)OLE/COM接口完成，在OPC技術(shù)中使用是OLE2技術(shù)，OLE標(biāo)準(zhǔn)允很多臺(tái)微機(jī)之間交換文檔、圖形等對(duì)象。工業(yè)以太網(wǎng)總線因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)從單機(jī)控制發(fā)展到工廠自動(dòng)化FA，發(fā)展到系統(tǒng)自動(dòng)化。工廠自動(dòng)化信息網(wǎng)絡(luò)可分為以下三層結(jié)構(gòu)：工廠管理級(jí)、車間監(jiān)控級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)，而現(xiàn)場(chǎng)總線是工廠底層設(shè)備之間通信網(wǎng)絡(luò)。這里先介紹一下以太網(wǎng)，本文特指工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)是作為辦公室自動(dòng)化領(lǐng)域衍生工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，按習(xí)慣關(guān)鍵指IEEE802.3協(xié)議，假如深入采取TCP/IP協(xié)議族，則采取“以太網(wǎng)+TCP/IP”來表示，其技術(shù)特點(diǎn)關(guān)鍵適合信息管理、信息處理系統(tǒng)，并在IT業(yè)得到了巨大成功。在工廠管理級(jí)、車間監(jiān)控級(jí)信息集成領(lǐng)域中，工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)有不少成功案例，在設(shè)備層對(duì)實(shí)時(shí)性沒有嚴(yán)格要求場(chǎng)所也有很多應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)不一，大家全部期望以太網(wǎng)技術(shù)能介入設(shè)備低層，廣泛替換現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，施耐德企業(yè)就是該想法主動(dòng)提倡者和實(shí)踐者，已經(jīng)有一批工業(yè)級(jí)產(chǎn)品問世和實(shí)際應(yīng)用。以太網(wǎng)還不能夠真正處理實(shí)時(shí)性和確定性問題，大部分現(xiàn)場(chǎng)層仍然會(huì)首選現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。因?yàn)榧夹g(shù)局限和各個(gè)廠家利益之爭，這么一個(gè)多個(gè)工業(yè)總線技術(shù)并存，以太網(wǎng)技術(shù)不停滲透現(xiàn)實(shí)狀況還會(huì)維持一段時(shí)間。用戶能夠依據(jù)技術(shù)要求和實(shí)際情況來選擇所需處理方案CANCAN(ControlAreaNetwork控制器局域網(wǎng))由德國BOSCH企業(yè)推出用于汽車內(nèi)部測(cè)量和實(shí)施部門之間數(shù)據(jù)通信。中國在三表系統(tǒng)及樓宇自控系統(tǒng)中得到應(yīng)用。最早由德國BOSCH企業(yè)推出，它廣泛用于離散控制領(lǐng)域，其總線規(guī)范已被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國際標(biāo)準(zhǔn)，得到了Intel、Motorola、NEC等企業(yè)支持。CAN協(xié)議分為二層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CAN信號(hào)傳輸采取短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，含有自動(dòng)關(guān)閉功效，含有較強(qiáng)抗干擾能力。CAN支持多主工作方法，并采取了非破壞性總線仲裁技術(shù)，經(jīng)過設(shè)置優(yōu)先級(jí)來避免沖突，通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達(dá)40M/1Mbp/s，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個(gè)。已經(jīng)有多家企業(yè)開發(fā)了符合CAN協(xié)議通信芯片。FFH1基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FoundationFieldbus簡稱FF）這是以美國Fisher-Rousemount企業(yè)為首聯(lián)合了橫河、ABB、西門子、英維斯等80家企業(yè)制訂ISP協(xié)議和以Honeywell企業(yè)為首聯(lián)合歐洲等地150余家企業(yè)制訂WorldFIP協(xié)議于1994年9月合并。該總線在過程自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，含有良好發(fā)展前景?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線采取國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI簡化模型（1，2，7層），即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，另外增加了用戶層。FF分低速H1和高速H2兩種通信速率，前者傳輸速率為31.25Kbit/秒，通信距離可達(dá)1900m，可支持總線供電和本質(zhì)安全防爆環(huán)境。后者傳輸速率為1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距離為750m和500m，支持雙絞線、光纜和無線發(fā)射，協(xié)議符號(hào)IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。FF物理媒介傳輸信號(hào)采取曼切斯特編碼。(1)IEC技術(shù)匯報(bào)(即FFH1)。

現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)(FF)成立以來進(jìn)展比較快,推進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)總線研究和產(chǎn)品開發(fā)。在現(xiàn)場(chǎng)總線物理層已獲國際電工委員會(huì)IEC同意情況下,于1996年一季度完成了物理層低速總線H1最終工作。在此期間安裝了示范系統(tǒng),進(jìn)入工廠試運(yùn)行和取證,如美國休斯敦(Houston)MonsantoChocolateBayou工廠安裝了Siemens、Yokogawa(橫河)、Fisher、Smar、Foxboro、Rosemount、E+H和MicroMotion等企業(yè)產(chǎn)品。低速總線H1已進(jìn)入實(shí)用階段,能夠供給標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。FFH2基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(即原FFH2,Fisher-Rosemount等企業(yè)支持)

FF推出高速現(xiàn)場(chǎng)總線H2關(guān)鍵用于制造自動(dòng)化，但一直未獲IEC同意。其替換方案是選擇100Mbps速率高速以太網(wǎng)（HSE）物理層、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，能夠使用經(jīng)濟(jì)以太網(wǎng)芯片，支持電路、集線器、中繼器和電纜，并將FFH1功效應(yīng)用于以太網(wǎng)，即為FFHSE。FFH1經(jīng)網(wǎng)橋可直接掛接高速以太網(wǎng)。ProfibusProfibus(德國西門子等企業(yè)支持)。過程現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS是德國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（DIN19245）和歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN50170）現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。由PROFIBUS--DP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA系列組成。DP用于分散外設(shè)間高速數(shù)據(jù)傳輸，適適用于加工自動(dòng)化領(lǐng)域。FMS適適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等。PA用于過程自動(dòng)化總線類型，服從IEC1158－2標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS支持主-從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等多個(gè)傳輸方法。PROFIBUS傳輸速率為9.6Kbit/s至12Mbit/s，最大傳輸距離在9.6Kbit/s下為1200m，在12Mbit/s小為200m，可采取中繼器延長至10km，傳輸介質(zhì)為雙絞線或光纜，最多可掛接127個(gè)站點(diǎn)。是德國國家標(biāo)準(zhǔn)DINl9245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，DP型用于分散外設(shè)間高速數(shù)據(jù)傳輸適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用。1986年,德國開始制訂過程現(xiàn)場(chǎng)總線(ProcessFieldBus)標(biāo)準(zhǔn),簡稱PROFIBUS。1990年,完成PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)制訂,在德國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)DIN19245中對(duì)其進(jìn)行了敘述。1994年,PROFIBUS用戶組織又推出了用于過程自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-PA(ProcessAutomation)，經(jīng)過總線供電,提供本質(zhì)安全。Profinet(德國西門子等企業(yè)支持)?；趖cp/ip過程現(xiàn)場(chǎng)總線LONWORKSLonworks也叫LON(LocaiOperatingNetwork)是一個(gè)得到廣泛應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線，由美國Echelon企業(yè)推出它采取了ISQ／OSI模型全部七層通訊協(xié)議，采取面對(duì)象設(shè)計(jì)方法，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡化為參數(shù)設(shè)計(jì)，在智能建筑中得到廣泛應(yīng)用；它由美國Echelon企業(yè)推出，并由Motorola、Toshiba企業(yè)共同提倡。它采取ISO/OSI模型全部7層通訊協(xié)議，采取面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡化為參數(shù)設(shè)置。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和紅外線等多個(gè)通信介質(zhì)，通訊速率從300bit/s至1.5M/s不等，直接通信距離可達(dá)2700m（78Kbit/s），被譽(yù)為通用控制網(wǎng)絡(luò)。Lonworks技術(shù)采取LonTalk協(xié)議被封裝到Neuron（神經(jīng)元）芯片中，并得以實(shí)現(xiàn)。采取Lonworks技術(shù)和神經(jīng)元芯片產(chǎn)品，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、交通運(yùn)輸、工業(yè)過程控制等行業(yè)。CC-LinkCC-Link是Control&CommunicationLink（控制和通信鏈路系統(tǒng)）縮寫，在1996年11月，由三菱電機(jī)為主導(dǎo)多家企業(yè)推出，其增加勢(shì)頭迅猛，在亞洲占有較大份額。在其系統(tǒng)中，能夠?qū)⒖刂坪托畔?shù)據(jù)同是以10Mbit/s高速傳送至現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，含有性能卓越、使用簡單、應(yīng)用廣泛、節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)。其不僅處理了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配線復(fù)雜問題，同時(shí)含有優(yōu)異抗噪性能和兼容性。CC-Link是一個(gè)以設(shè)備層為主網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也可覆蓋較高層次控制層和較低層次傳感層。7月CC-Link被中國國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)同意為中國國家標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)性技術(shù)文件。WorldFIP(法國Alstom等企業(yè)支持)

1993年,由Honeywell、Bailey等企業(yè)牽頭,成立WorldFIP,約有120多個(gè)企業(yè)加盟,以法國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)FIP(FactoryInstrumentationProtocol)為基礎(chǔ)制訂現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。WorldFIP北美部分和ISP合并為FF以后，WorldFIP歐洲部分仍保持獨(dú)立，總部設(shè)在法國。其在歐洲市場(chǎng)占相關(guān)鍵地位，尤其是在法國擁有率大約為60%。WorldFIP特點(diǎn)是含有單一總線結(jié)構(gòu)來適用不一樣應(yīng)用領(lǐng)域需求，而且沒有任何網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)橋，用軟件措施來處理高速和低速銜接。WorldFIP和FFHSE能夠?qū)崿F(xiàn)“透明聯(lián)接”，并對(duì)FFH1進(jìn)行了技術(shù)拓展，如速率等。在和IEC61158第一類型連接方面，WorldFIP做得最好，走在世界前列。SwiftNet另外較有影響現(xiàn)場(chǎng)總線還有SwiftNet現(xiàn)場(chǎng)總線關(guān)鍵使用在航空航天等領(lǐng)域，SymotionSymotion是一個(gè)用于運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)工業(yè)總線，基于10/100M以太網(wǎng)物理層，應(yīng)用層使用canopen及精簡協(xié)議?？蓱?yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，PLC，編碼器光柵尺和其它工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施器互連。symotion總線提供安全、開放、低成本及高性能應(yīng)用。-----InterbusInterbus是德國PhenixContact企業(yè)建立一個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而ControlNet和Swiftnet分別以美國洛克威爾Rockwell和波音大型跨國企業(yè)作為背景和依靠。INTERBUS是德國Phoenix企業(yè)推出較早現(xiàn)場(chǎng)總線，2月成為國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158。INTERBUS采取國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI簡化模型（1，2，7層），即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，含有強(qiáng)大可靠性、可診療性和易維護(hù)性。其采取集總幀型數(shù)據(jù)環(huán)通信，含有低速度、高效率特點(diǎn)，并嚴(yán)格確保了數(shù)據(jù)傳輸同時(shí)性和周期性；該總線實(shí)時(shí)性、抗干擾性和可維護(hù)性也很出色。INTERBUS廣泛地應(yīng)用到汽車、煙草、倉儲(chǔ)、造紙、包裝、食品等工業(yè)，成為國際現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)先者。P-Net(3)P-Net(丹麥ProcessData企業(yè)支持)。

最初由丹麥ProcessData企業(yè)開發(fā)1984年推出1997年組建成美國物理學(xué)會(huì)國際P-NET用戶組織會(huì)員有近百家總部在丹麥采取歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN-50170(1)由物理層數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用層組成屏蔽雙絞線作傳輸介質(zhì)最多為125節(jié)點(diǎn)其中主站可多達(dá)32個(gè)虛擬令牌傳送NRZ碼進(jìn)行異步通信關(guān)鍵用于農(nóng)業(yè)澆灌和水廠自動(dòng)化。丹麥企業(yè)Process-DataA/S提出P-Net，該總線關(guān)鍵應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、食品等行業(yè)；HART現(xiàn)場(chǎng)總線類型——HART（可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)通路）HART是HighwayAddressableRemoteTransducer縮寫，最早由Rosemount企業(yè)開發(fā)。其特點(diǎn)是在現(xiàn)有模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過渡產(chǎn)品。其通信模型采取物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層三層，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主從應(yīng)答方法和多點(diǎn)廣播方法。因?yàn)樗扇∧M數(shù)字信號(hào)混和，難以開發(fā)通用通信接口芯片。HART能利用總線供電，可滿足本質(zhì)安全防爆要求，并可用于由手持編程器和管理系統(tǒng)主機(jī)作為主設(shè)備雙主設(shè)備系統(tǒng)。DeviceNetDeviceNet是一個(gè)低成本通信連接也是一個(gè)簡單網(wǎng)絡(luò)處理方案，有著開放網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。DeviceNet含有直接互聯(lián)性不僅改善了設(shè)備間通信而且提供了相當(dāng)關(guān)鍵設(shè)備級(jí)陣地功效。DeviceNet基于CAN技術(shù)，傳輸率為125Kbit/s至500Kbit/s,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最大節(jié)點(diǎn)為64個(gè)，其通信模式為：生產(chǎn)者/用戶（Producer/Consumer），采取多信道廣播信息發(fā)送方法。在DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備能夠自由連接或斷開，不影響網(wǎng)上其它設(shè)備，而且其設(shè)備安裝布線成本也較低。DeviceNet總線組織結(jié)構(gòu)是OpenDeviceNetVendorAssociation（開放式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供給商協(xié)會(huì)，簡稱“ODVA”）。4現(xiàn)場(chǎng)總線控制組成現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)由測(cè)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)三個(gè)部分組成，而通信部分硬、軟件是它最有特色部分。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)它軟件是系統(tǒng)關(guān)鍵組成部分，控制系統(tǒng)軟件有組態(tài)軟件、維護(hù)軟件、仿真軟件、設(shè)備軟件和監(jiān)控軟件等。首先選擇開發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機(jī)接口軟件MMI。經(jīng)過組態(tài)軟件，完成功效塊之間連接，選定功效塊參數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計(jì)算。優(yōu)化控制及邏輯控制報(bào)警、監(jiān)視、顯示、報(bào)表等。現(xiàn)場(chǎng)總線測(cè)量系統(tǒng)其特點(diǎn)為多變