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1、年月控制工程第卷增刊雌,岛文章编号一场一一现场总线技术及发展汪志云武汉大学电气工程学院,湖北武汉,给摘要介绍了因控制仪表的发展需要引发的现场总线技术出了现场总线有代,并分析了现场总线、开放性等技术特点,表性的定义的数字化比较了目前流行的几种典、、、、、型现场总线总线助总线总线总线总线在应用领城、,通信协议传输距离等方面的技术特点最后闲明了目前多种现场总线并存的发展状况及预测今。后将会是工业以太网和现场总线技术相结合的模式关键词现场总线控制系统数字通信网以太网中图分类号文献标识码特性,而对于数据链路层及其以上各高层协议规引言,范则没有统一定义致使不同生产厂
2、家生产的仪传统的分布式控制系统逐步被现场总线控制器仪表由于通信协议的专有与不兼容而无法实现,。,系统所代替现场总线由于自身诸多优越性已迅相互之间的信息互访为解决这个问题必须使。,速成为自动化领域发展的热点自世纪年这些网络的通信标准进行统一组成开放互连系,,,。代诞生以来由于现场总线技术在减少系统线缆统于是就产生了现场总线现场总线技术是计、,、、简化系统安装维护和管理降低系统的投资和运算机技术通信技术控制技术即技术发展,,,。行成本增强系统性能等方面的优越性引起人们的结合也是其他多方面因素共同作用的结果,,的广泛注意得到大范围的推广导致了自动控制现场总线的
3、定义按照国际电工委员会。,领域的一场革命的定义现场总线是指安装在制造或过、程区域的现场装置之间以及现场装置与控制室现场总线的概念、、内的自动控制装置之间的数字式双向串行和多。现场总线的产生现场总线的点通信的数据总线由于目前现场总线正处于快。,产生首先反映了仪器仪表本身发展的需要仪器速发展阶段人们对现场总线的理解正逐步加深、、,“仪表的发展经历了全模拟式仪表智能仪表现场和完善其他比较有代表性的表述还有现场总线。,总线仪表等几个阶段其中全模拟式仪表是将是用于过程自动化和控制自动化的现场设备最,”、“传感器物理信号进行调理放大后经过电路低层或现场仪表互连的现场
4、数字通信网络现,。,转换输出一或一的模拟信号智场总线是应用在生产现场在微机化测量控制设、,”、能仪表是将过程变量通过放大采样转换备之间实现双向串行多节点的数字通信系统为数字信号,经过微处理器的处理,再通过,“现场总线是从控制室联结到现场设备的双向全,一或一数”。等电路仍然以的模拟字通信总线信号输,,出这种智能仪表相对于全模拟仪表来讲,现场总线的特点测量精度大大提高但信号传输过程仍然容易受,。数字化传统的分散控制系统是到外界电磁干扰传输精度和可靠性都不高于,是后来人们在仪器仪表中增加了通信接口如模拟数字混合系统现场设备与现场仪表的连接,。等以数字通信的方式
5、代替模拟信号仍然是一模拟信号而现场总线控制系。,传输由于该通信标准只规定了物理层上的电气统中从传感器到执行器都实现数字化传一一收稿期一,,,,。作者简介汪志云男湖北鄂州人硕士研究生主要研究方向为测试计量技术及仪器等控制工程第卷输,消除了一信号的瓶颈现象,避免了模公司多是工业自动化领域自控设备的主要供应、、,,拟信号在传输中的信号衰减精度降低易引入干商能左右该领域现场设备发展方向因而它们颁。。发的现场总线规范具有一定的权威性总线扰等问题、一一。开放性开放性是指总线标准通信协议包括低速和高速用于现场,一,,均是公共的面向任意的制造商和用户都可供使级控制的传输
6、速率为通信。,,,用传统的系统是集中与分散控制相结合距离达支持总线供电和本质安全防暴,。各制造商采用自己定义的专用网络和协议这样采用了令牌传递的总线控制方式基于以太网的。高速一充分利,系统不具备真正意义上的开放性而用以太网技术、,,系统采用基于公开化标准化的解决方案克服了底层采用了流行的协议能支持,,。采用专用网络通信所造成的系统封闭的缺陷用的所有功能其设备支持双重冗余户可按照自己的意愿把来自不同制造商的产品组总线是美国。。成大小任意的系统公司年推出的局部操作网络它采用互用性与互操作性互用性是指不同生模型的全部七层通信协议和面向对象的、。,一,产厂家的性
7、能类似的仪表设备可实现相互替换方法通信速率从通信距离、。互操作性是指实现互连仪表设备间及系统间的为目前采用技术的产品广泛,、、、、信息传送与沟通可实行点对点一点对多点的数应用在楼宇自动化保安系统过程控制交通运。,字通信输等自动化领域它是当今最流行的现场总线之。、高度分散性和适应性传统的系统一助技术由助节点和路由器,、采用集中与分散相结合的控制系统体系而协议收发器及网络开发工具系统则简化了系统结构,将各个站点连接成多种和节点开发工具组成,其技术核心是具备通信功,,拓扑结构而实现自动控制把原来站功能下能和控制功能的芯片它是现场控制节点,,,、放到现场设备改变
8、了传统控制系统的结构体系的核心器件可完成介质访问功能网络。。实现了彻底的分散作为
