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      目前國內外現場總線的種類主要哪些?

      來源:無錫凌科自動化技術有限公司 發表時間:2018-11-14 訪問量:918

      對于一個控制系統來說需要處理的信息量很多,采用現場總線后可以從現場得到更多的信息。現場總線系統的信息量沒有減少,甚至增加了,而傳輸信息的線纜卻大大減少了,這樣一來成本也降低了。目前國內外現場總線的種類主要有:基金會現場總線FF;ProfiBus;WorldFIP; ControlNet/DeviveNet;CAN等。

      1、WorldFIP

      WorldFIP現場總線構成的系統可分為三級:過程級、控制級和監控級,這樣用單一的WorldFIP總線就可以滿足過程控制、工廠制造加工系統和各種驅動系統的需要了。WorldFIP協議有物理層、數據鏈路層和應用層組成。應用層定義為兩種:MPS定義和SubMMS定義。MPS是工廠周期/非周期服務,SubMMS是工廠報文的子集。物理層的作用能夠確保連接到總線上的裝置間進行位信息的傳遞。介質是屏蔽雙絞線或光纖。傳輸速度有31.25kb/s,1Mb/s和2.5Mb/s,標準速度是1Mb/s,使用光纖時可達5Mb/s。

      2、CAN  

      又被稱為控制局域網,屬于總線式通訊網絡。CAN總線規范了任意兩個CAN節點之間的兼容性,包括電氣特性及數據解釋協議,CAN協議分為二層:物理層和數據鏈路層。物理層決定了實際位傳送過程中的電氣特性,在同一網絡中,所有節點的物理層必須保持一致,但可以采用不同方式的物理層。CAN的數據鏈路層功能包括幀組織形式,總線仲裁和檢錯、錯誤報告及處理,確認哪個信息要發送的,確認接收到的信息及為應用層提供了接口。

      CAN網絡具有如下特點:CANBUS網絡上任意一個節點均可在任意時刻主動向網絡上的其它節點發送信息,而不分主從。通訊靈活,可方便地構成多機備份系統及分布式監測、控制系統。網絡上的節點可分成不同的優先級以滿足不同的實時要求。采用非破壞性總線裁決技術,當兩個節點同時向網絡上傳送信息時,優先級低的節點主動停止數據發送,而優先級高的節點可不受影響地繼續傳輸數據。具有點對點,一點對點及全局廣播傳送接收數據的功能。通訊距離可達10KM/5KBPS,通訊速率可達1MBPS/40M。網絡節點數實際可達110個。每一幀的有效字節數為8個,這樣傳輸時間短,受干擾的概率低。每幀信息都有CRC校驗及其它檢錯措施,數據出錯率低,可靠性高.通訊介質采用廉價的雙絞線即可,無特殊要求。在傳輸信息出錯嚴重時,節點可自動切斷它與總線的聯系,以使總線上的其它操作不受影響。

      3、基金會現場總線FF  

      現場總線基金會包含100多個成員單位,負責制訂一個綜合IEC/ISA標準的國際現場總線。它的前身是可互操作系統協議ISPInterperableSystemProtocol)--基于德國的ProfiBis標準,和工廠儀表世界協議WORLD--基于法國的FIP標準?;饡F場總線采用國際標準化組織ISO的開放化系統互聯OSI的簡化模型(1,2,7層)。另外增加了用戶層。

      4、ControlNet/DeviveNet  

      傳統的工廠級的控制體系結構有五層即工廠層、車間層、單元層、工作站層、設備層組成。而Rockwell自動化系統簡化為三層結構模式:信息層(Ethernet以太網),控制層(ControlNet控制網),設備層(DeviceNet設備網)。ControlNet層常傳輸大量的I/O和對等通訊信息,具有確定性和可重復性的,緊密聯系控制器和I/O設備的要求。它具備如下特點:

      1)在單根電纜上支持兩種類型的信息傳輸:有實時性的控制信息和I/O數據傳輸,無時間苛求的信息發送和程序上/下載;

      2)ControlNet技術采取了一種新的通信模式,以生產者/客戶模式取代了傳統的源/目的模式它不僅支持傳統的點對點通訊,而且允許同時向多個設備傳遞信息。生產者/客戶模式使用時間片算法保證各節點實現同步, 從而提高了帶寬利用率;

      3)ControlNet使用同軸電纜可達6km,節點數99個,兩個節點間距離長達1000m,48個節點距離可長達250m,采用光纖和中繼器后通訊距離可達幾十公里,應用于過程控制,自動化制造等領域。

      5、ProfiBus 

      是一種高速和便宜的通信連接,用于自動控制系統和設備級分散的I/0之間進行通信,可用來解決車間級通用性通信任務。與LLI(LowerLayerInterface)構成應用層,FMS包括了應用協議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務,LLI協調了不同的通信關系并向FMS提供了不依賴設備訪問數據鏈層。

      ProfiBus-PA(ProcessAutomation)專為過程自動化而設計的,它可使傳感器和執行器接在一根共用的總線上。根據IEC61158-2國際標準,ProfiBus-PA可用雙絞線供電技術進行數據通信,數據傳輸采用擴展的ProfiBus-DP協議和描述現場設備的PA行規。

      現場總線的應用將控制系統更加簡潔化,而且相較于傳統系統的安裝費用又減少了,后期維護也更加的方便,現在已經越來越受到人們的重視。

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