2022年当今主流现场总线技术 .pdf

当 今 主 流现 场 总 线技 术 分 类比 较 1 基 金 会 现 场 总 线 FF 基 金会 现 场 总 线 FF 是 在 过 程 自 动 化 领 域 得 到 广 泛 支 持 和 具 有 良 好发 展 前 景 的 一 种 技 术。以 ISP 协 议和 以 WorldFIP协 议 为 主 的 两 大 集团 于 1994 年 9 月 成 立的 现 场 总 线 基 金 会，致 力 于 开 发 出 国 际 上 统 一的 现 场 总 线 协 议。基 金会 现 场 总 线 分 为 H1 和 高 速 H2 两 种 通 信 速 率。H1 的 传 输 速率为 3125Kbps，通 信 距 离 可 达 19km，可 支 持 总 线 供 电 和 本 质 安 全防 暴 环 境。H2 的 传 输 速 率 可 为 1Mbps和 2 5Mbps两 种，通 信 距离为 750m 和 500m。FF 总 线 包 括 FF 通 信 协 议、ISO 模 型 中 的 2？7 层通 信 协 议 的 通 栈、用 于 描 述 设 备 特 性 及 操 作 接 口 的 DDL设备 描 述 语言、设 备 描 述 字 典，用 于 实 现测 量、控 制、工 程 量 转换 的 应 用 功 能块，实 现 系 统 组 态 管 理 功 能 的 系 统 软 件 技 术 以 及 构 筑 集 成 自 动 化 系 统、网络 系 统 的 系 统 集 成 技 术。2 CAN 总 线 CAN总 线 最 早 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，抗 干 扰 能力 强，可 靠 性 高。3 LonWorks总 线 LonWorks技 术 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。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。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。4 PROFIBUS总 线 PROFIBUS是 符 合 德 国 国 家 标 准DIN19245和 欧 洲 标 准EN50179的 现 场 总 线，包 括Profibus DP、Profibus FMS、Profibus PA 三部 分。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。FMS型 适 用 于 纺 织、楼 宇 自 动 化、可 编 程 控 制 器、低 压开 关 等。而 PA 型 则 是 用 于 过 程 自 动 化 的 总 线 类 型。5 HART总 线名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -HART协 议 是 由 Rosemount公 司 于 1986 年 提 出 的 通 信 协议。它 是用 于 现 场 智 能 仪 表 和 控 制 室 设 备 间 通 信 的 一 种 协 议。其 特 点 是 在 现 有模 拟 信 号 传 输 线 上 实 现 数 字 信 号 通 信，属 于 模 拟 系 统 向 数 字 系 统 转 变过 程 中 的 过 渡 产 品，因 而 在 当 前 的 过 渡 时 期 具 有 较 强市 场竞 争 力，在智 能 仪 表 市 场 上 占 有 很 大 的 份 额。现 场 总 线 10 年 来 迅 速 普 及 节 省 成 本 开 支 永 远 能 得 到 用 户 支 持 20 世 纪 90 年 代，现 场 总 线 技 术 在 国 际 上 得 到 了 快 速 发 展 和 应 用，使 传 统 的 工 业 自 动 化 现 场 控 制 装 置 及 系 统 发 生 重 大 变 化，广 泛 应 用 在石 化、电 力、冶 金、能 源、环 保、建 材、楼 宇 管 理 及 机 械制 造 等 行 业，因 为，它 给 各 种 用 户 带 来 了 巨 大 的 效 益：采 取 现 场 总 线 可 以 减 少 硬 件的 投 入，相 应 的，由 设 计 绘 图 布 线 安 装 等 工 程 的 简 化 带 来 的 系 统 费 用也 大 大 降 低，整 个 系 统 成 本 可 节 省 约 30。具 体 表 现 在：1 互 可 操 作 性现 场总 线 是 国 际 标 准，来 自 世 界 各 地 不 同 厂 家 的 产 品 可 以 连 接 在 一起 协 同 工 作。不 久 的 将 来，陆 续 面 市 的 各 式 各 样 现 场 总 线 设 备 将 涵 盖所 有 可 能 的 测 量 控 制 需 求，用 户 可 以 选 用 来 自 不 同 厂 商 的 最 好 的 设备，而 不 必 担 心 兼 容 性。这 样，由 于 选 择 范 围 很 大，用 户 得 到 性 能 价格 比 最 好 的 产 品，而 不 必 束 缚 于 某 一 个 厂 商。2 更 好 的 数 据 有 效 性 和 完 整 性3 提 高 生 产 力现 场总 线 的 诊 断、运 行 统 计 数 据 使 预 见 性 维 护 得 以 实 现。操 作 员 在故 障 发 生 之 前 采 取 措 施，减 少 意 外 停 车 和 危 险 情 况 的发 生。故 障 发 生后，报 警 机 制 会 立 刻 通 知 操 作 员，而 且 精 准 的故 障 信息，诸 如 故 障 设备、故 障 部 位 等，使 得 操 作员 不 离 开 操 作 台，就 可 以 准 确 定 位 故 障 并迅 速 寻 找 相 应 备 品 和 工 具 进 行 维 修 更 换，使 人 力 物 力 得 到 更 好 的 利用。4 提 高 产 品 质 量设 备校 准 信 息，包 括 谁、何 时、何 地、如 何 对 设 备 校 准 等，都 按 照ISO9000系 列 标 准 存 储 在 设 备 中。通 过 追 踪 这 些 信 息 有 助 于 保 持 设 备运 行 在 最 佳 状 态。远 程 诊 断 和 运 行 评 估 可 以 发 现 设 备 是 否 运 行 在 要 求条 件 下。通 过 这 些 方 法，可 以 明 确 引 发 质 量 变 化 的 原 因，使 设 备 运 行良 好。5 降 低 维 护 费 用 基 于 可 靠 的 诊 断，采 用 预 见 性 维 护，减 少 了 故 障名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -报 警 及 维 护。6 降 低 扩 展 和 变 动 费 用现 场总 线 可 以 采 用 灵 活 的 模 块 搭 积 模 式，先 购 买 系 统 目 前 必 须 的 部分 然 后 再 根 据 要 求 进 行 扩 展。现 场 总 线 成 为 国 际 标 准 确 保 未 来 产 品 的兼 容 性，使 用 户 不 必 重 复 投 资。7 易 用 性 操 作 员 要 熟 悉 使 用 不 同 的 设 备，需 要 昂 贵 的 培 训 费 用 和大 量 的 时 间。而 现 场 总 线 标 准 可 确 保 来 自 世 界 各 地 的 设 备 有 共 同 的 操作 方 式。这 样，可 简 化 操 作，并 防 止 误 操 作，减 少 培 训 时 间 和 费 用。8 增 加 安 全 性 现 场 总 线 诊 断 信 息 不 仅 仅 报 告 给 操 作 员，而 且 设 备本 身 利 用 这 些 信 息，在 设 备 发 生 故 障 时 如传 感 器 失 效，采 取 安 全 措 施，确 保 系 统 安 全，增 强 了 工 厂 在 价 格、质 量、交 换 周 期 等 方 面 的 竞 争 能力。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -