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现场总线技术的发展与应用

时间:03-26 来源:互联网 点击:

)。低速总线H1已进入实用阶段。FF发展的主要障碍来自Profibus的商业利益。

  2.5几种有影响的现场总线

  2.5.1 CAN 由德国Robert Basch以及几个集成电路制造商一起开发,最初是专门为汽车工业设计,后来推广到各个领域.目前已由ISO/TC22技术委员会批准为ISO11898(通信速率小于1Mbps)和ISO11519(通信速率小于等于125kbps)。CAN是现场总线中唯一被批准为国际标准的现场总线。值得注意的是一些微处理器的生产商也在微处理器芯片中附加CAN的接口,并且成为一种潮流。而其他现场总线的协议芯片基本上是以专用的芯片来供应,这样CAN在低成本方面优势明显,此外CAN技术在抗干扰技术方面颇有特色。

  2.5.2 LON works(Local Operation Network)局部操作网络;1991年3月由美国的Echelon公司推出,是一种“智能网”,核心技术是节点由神经元芯片(含三个CPU)构成,带有OSI的七层网模型,适应面最广,开发工具约10-30万,价格较贵。据统计产品的40%用于工业控制,30%用于楼宇自动化。

  2.5.3 Hart和HCF 1986年由Rosemount提出的通讯协议HART(Highway Addressable Remote Transducer,可寻址远程传感器数据通路),主要是在4-20mA的DC信号上叠加FSK(Frequency Shift Keying,频率调制键控)数字信号,是现场总线的过渡性协议,它对于现场总线的形成有重大影响,但是在电器行中发展的可能性很小。

  2.5.4一些可能对电器行业产生影响的低层次的现场总线:如:Bitbus,Interbus,AS-Interface,DEVICE Net,VXL等等。

  3.多现场总线技术

  目前,在一些工程中通常的做法是在某种现场总线的基础上开发能连接其他公司现场总线的接口产品。由于现场总线国际标准尚未建立,多种类型的现场总线枚不胜数,需要开发大量的接口产品才能满足不同工程需要。如果仅以FF、CAN、LONWORKS、PROFIBUS-DP、MODBUS五种著名现场总线为例,要使它们中任意两种不同现场总线能统一于一个智能化配电系统中,仅是协议转换器这种接口产品就要有二十种之多,如果一个系统中有三种或三种以上不同现场总线产品,那麻烦则更大。不少企业,包括一些国际上的大公司为了解决来自不同厂家的产品兼容性问题,都投入了巨大的精力和财力,但成效甚微。

   随着自动化技术和通信技术的发展,带有通信接口的产品应用量越来越大,而且随着用户对智能化控制系统可靠性和灵活性的更高要求,加上各现场总线本身的特点以及相关的产品品种繁多,因此在智能化配电系统工程设计中,采用一种现场总线总线的智能化产品往往不能满足应用的全面要求,多现场总线产品共存于一个智能化控制系统已成为一个现实的问题。

  由于多现场总线系统中不同类型的产品均配专用的通信协议,有的厂家还专门为自己的产品开发了专用的通信卡、通信控制器等专用设备,因此,整个系统中的产品由于通信协议不同无法直接和主控单元进行通信,这严重防碍智能自动化控制系统设计中对智能设备的选择。对应用而言,如果在一个智能化控制系统中每一种智能化产品均选择其专用的通信卡或通信控制器,一个智能化控制系统将变得支离破碎,组态性和灵活性均较差,使得系统的性能价格比不高,而且在系统进行改造或升级时,将要花费用户更多的时间和费用。因此,多现场总线技术在一个智能化控制系统中的应用已成为一个重要的研究课题。

  对于智能化自动化控制领域来说,它的现场总线有一定的特殊性。同时它又不能完全脱离上层现场总线。对于智能化控制系统的现场总线网络,特别是过程自动化系统将不得不面对几个现场总线其原因是:

  3.1实际上过程自动化控制系统和高中压电网控制系统存在各种不同的现场总线。

  3.2建筑自动化系统在推广Lonworks现场总线,用于智能大厦。

  3.3FF有国家的大力支持,也许是重要的发展方向。

  3.4CAN的价格优势对低压电器有很大的吸引力。

  3.5Profibus已经有了不少应用。这是一个需要认真考虑的现实。

  智能化召开系统现场总线网络是个多层次的网络, IEC62026本身就包含各种现场总线。IEC62026明确表示了高层的工业通讯网络由IEC/SC65C考虑。FCS,现场总线控制系统的一个重要的发展方向是多层次的网络结构;向下连接低层次的现场总线,智能化控制系统现场总线网络需要多层次的网络。而智能设备需要非常灵活地与各种总线、控制对象等的配合控制和交换信息。实现各种总线相互间的转换也是解决现场总线之争的途径之一。

目前,在一些工程设计中通常的做法是在某种现场总线的基础上开发能连接其他公司现场总线的接口产品。由于现场总线国际标准尚未建立,多种类型的现场总线枚不胜

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