文言解说现场总线 点击：|回复：
PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:34:03楼主文言解说现场总线
说起现场总线，这项技术不能说是这两年自控畛域探讨最广的话题，但也能算得上自控厂商相互角逐争夺市场一项技术。从siemens早在10年前环球推行的profibus到近年来profinet，再到emerson推行的FF以及rockwell的推行的devicenet和ethernet/ip，其实智能化厂商心里很清楚，谁把握了现场总线，谁就把握了规范，谁把握了规范，谁就把握了市场谁就是技术领头羊。那现场总线究竟是什么，关于智能化技术人员又能带来什么呢？
现场总线，关键是由物理通讯方式+通讯协定+网络调度机制这三部分组成。
物理通讯方式，我想大家了解起来不会很难，其实就是RS485、RS232、RS422、TCP/IP这几种物理通讯方式。未来或许会出现无线，然而如今无线技术的通讯稳固性和行业和国度还没有构成一些规范，所以未来几年也不会少量经常使用无线作为现场总线。
通讯协定，通讯协定关于自控人来说并不生疏，然而很少有人深入了解和把握，现场总线的协定，关键是每个现场总线站点要求通讯数据以何种方式经过通讯方式传输。
网络调度机制，大家或许觉得通讯协定和网络调度机制是不是一回事，其实他并不是一回事，这是现场通讯特点，普通总线只是关键通讯数据，而现场总线要支持带有期间标签和优先级，也就是这个调度机制关键是保障通讯数据的实时性和及时性。
在这里无妨举个例子：现场总线同等于生存中交通系统
通讯方式=交通下水陆空
通讯协定=交通上的交通规则
网络调度=交通上交警指挥系统
生存中人们不论何种方式出行，都不会退出水陆空这三种方式，而不论作何种交通工具，都是要遵守交通规则。只要遵守交通规则才干反常行驶并抵达指定地点，而交警的上班就要处置在反常运转当中一些由于搅扰形成的交通拥挤，交警关键是来处置拥挤，并保障关键路线的通行，并有效地实施了交通上的优先级。
我想经过这样的引见，大家应该关于现场总线有一个梗概性的了解。那关于自控人员现场总线又能给咱们带来什么呢？或许大家关于这个技术还没有山雨欲来风满楼的觉得，现场总线技术确实扭转了传统总线控制思想，惯例的总线控制都是由一个主控CPU经过总线把子站数据拿上来启动计算，，而后依据结果再经过总线把控制要求下发给另一子站，这样其实就是糜费总线带宽的资源，经过现场总线技术，可以把控制扩散到各个子站，而每个子站有时数据采集的终端和口头者，这样可以有效地减轻中央CPU的累赘，并且扭转惯例的控制形式，以前很多人都说现场总线可以节俭少量布线老本，其实线缆老本是有一些但绝不是现场总线技术为之存在的理由，它是一种扭转惯例控制的改造式技术，它把控制的外围经过总线技术下放到各个站点，在总线上的各个通讯站点，不再是数据采集和控制口头的终端，而是具备控制逻辑的大脑。
楼主最近还看过
PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:34:481楼现场总线概念、组成及其特点剖析
一、现场总线控制系统的概念（FCS）
现场总线控制是工业设施智能化控制的一种计算机局域网络。它是依托具备检测、控制、通讯才干的微处置芯片，数字化仪表（设施）在现场成功彻底扩散控制，并以这些现场扩散的测量，控制设施单个点作为网络节点，将这些点以总线方式衔接起来，构成一个现场总线控制系统。它是属于最底层的网络系统，是网络集成式全散布控制系统，它将原来集散型的DCS系统现场控制机的性能，所有扩散在各个网络节点处。为此，可以将原来封锁、公用的系统变成开明、规范的系统。使得不同制作商的产品可以互连，是DCS系统的降级换代，大大简化系统结构，降落老本，更好满足了实事性要求，提高了系统运转的牢靠性。不同通讯协定的现场总线控制系统普统统过工业PC机内总线插槽的PC接口板与现场总线网段衔接。图中所示为具备PC1接口卡的现场总线系统，每个接口板可带4条总线网段，为了系统牢靠安保，冗余设置了两台相反的PC机。图中PLC为用于联锁系统开关量控制的程序控制器。
二、现场总线控制系统的组成
现场总线控制系统由测量系统、控制系统、治理系统三个部分组成，而通讯部分的硬、软件是它最有特征的部分。
1、现场总线控制系统：
它的软件是系统的关键组成部分，控制系统的软件有组态软件、保养软件、仿真软件、设施软件和监控软件等。首先选择开发组态软件、控制操作人机接口软件MMI。经过组态软件，成功性能块之间的衔接，选定性能块参数，启动网络组态。在网络运转环节中对系统实时采集数据、启动数据处置、计算。提升控制及逻辑控制报警、监督、显示、报表等。
2、现场总线的测量系统：
其特点为多变量高性能的测量，使测量仪表具备计算才干等更多性能，由于驳回数字信号，具备高分辨率，准确性高、抗搅扰、抗畸变才干强，同时还具备仪表设施的形态消息，可以对处置环节启动调整。
3、设施治理系统：
可以提供设施自身及环节的诊断消息、治理消息、设施运转形态消息（包含智能仪表）、厂商提供的设施制作消息。例如Fisher—Rosemoune公司，推出AMS治理系统，它装置在主机算机内，由它成功治感性能，可以构成一个现场设施的综合治理系统消息库，在此基础上成功设施的牢靠性剖析以及预测性保养。将主动的治理形式扭转为可预测性的治理保养形式AMS软件是以现场主机为平台的T型结构，在现场主机上撑持模块化，性能丰盛的运行软件为用户提供一个图形化界面。
4、总线系统计算机服务形式：
以客户机/主机形式是目前较为盛行的网络计算机服务形式。主机示意数据源（提供者），运行客户机则示意数据经常使用者，它从数据源失掉数据，并进一步启动处置。客房机运转在ＰＣ机或上班站上。主机运转在小型机或大型机上，它经常使用双方的智能、资源、数据来成功义务。
5、数据库：
它能有组织的、灵活的存储少量无关数据与运行程序，成功数据的充沛共享、交叉访问，具备高度独立性。工业设施在运转环节中参数延续变动，数据量大，操作与控制的实时性要求很高。因此就构成了一个可以互访操作的散布相关及实时性的数据库系统，市面上成熟的供选择的如相关数据库中的Orad，sybas，Informix，SQLServer；实时数据库中的Infoplus，PI，ONSPEC等。
6、网络系统的配件与软件：
网络系统配件有：系统治理主机、主机、网关、协定变换器、集线器，用户计算机等及底层智能化仪表。网络系统软件有网络操作软件如：NetWarc，LANMangger，Vines，主机操作软件如Lenix，os/2，WindowNT。运行软件数据库、通讯协定、网络治理协定等。
三、现场总线控制系统的特点
1、在性能上治理集中，控制扩散，在结构上横向扩散、纵向分级。
2、要有极速实时照应才干，关于工业设施的局域网络，它关键的通讯量是环节消息及操作治理消息，消息量不大，传输速率不高在1MPS以下，消息传输义务相对比拟繁难但其实时照应期间要求较高为0.01—0.5S。所谓实时性是在网络通讯环节中能在线实时采集环节的参数，实时对系统消息启动加工处置，并迅速反应给系统成功环节控制，满足环节控制对期间限度的要求。除了控制治理计算机系统的外部设施外，还要控制治理控制系为统的设施，并具备处置随机事情才干。实践操作系统应保障在异常状况下及时处置，保障成功义务，或成功最关键的义务，要求能及时发现纠正随机性失误，至少保障不使失误影响扩展，应具备抵抗失误操作和失误输入消息的才干。成功现场总线控制系统实时性的关键措施为：
（1）OSI协定中7层都是提供高度的性能性服务，为此降落了通讯流量和增大传输期间，因此影响实时照应才干。因此将OSI七层通讯协定，采取不同水平的简化，缩小由于层间转换的复杂性，而影响实时照应才干。现场总线控制系统的通讯协定普通为物理层、链路层、运行层，再参与一个用户作为网络节点，互连成底层总线网。如PRUFIBUS总层的四层结构。
（2)）把基本控制性能下放到现场具备智能的芯片或性能块中，使控制性能彻底扩散，间接面对对象，接口直观简、结。把同时具备控制、测量与通讯性能的性能块，与性能块运后退程，作为网络节点，互连成底层总线网。如PRUFIBUS总线系统，依照主站、从站分，把底层的通讯及控制集中在从站来成功。各公司厂商提供较完全的各类主站与从站列芯片，成功起来繁难又廉价。有如LONWORKS虽然通讯协定与OSI相反为七层，但所有固化在一个神经芯元片中，不要求经网络传输，雷同可放慢实时照应才干，同时运行程序定义一个不凡对象��网络变量存在于神经元芯片ROM中，它是在节点代码编译时确定，将不同节点。同类型的网络变量衔接起来启动自控，大大简化了开发和装置散布系统环节。
（3）介质访问协定：普通驳回令牌传递总线访问方式（TOKENBUS）既可到达通讯极速的目标，又可以有较高的性价比，关于多路访问抵触检测（CSMA/CD）方法，虽然通讯治理上较为繁难，但并不能完全防止碰撞现象，成功抵触检测比拟复杂，此内在线路中常态搅扰与过错往往和碰撞难以区别，因此对现场总线控制系统实时性要求较高的场所，并不十分适宜。所以大部分总线控制系统均为令牌传递访问。只要LONWORKS驳回改良型的，即带预测P的CSMA访问方式。当一个节点要求发送消息时，先带预测Ｐ测一下网络能否闲暇，有闲暇则发送，没有闲暇则临时不发，这样就防止了碰撞缩小了网络碰撞率，提高了重载时的效率。并驳回了紧急优先机制，以提高它的实时性与牢靠性。
（4）通讯方式：普通分调度通讯和非调度通讯少数为调度通讯，用于设施间周期性传输，控制的数据预先设定。非调度通讯誉于参数设置、设施诊断报警处置。从其性能上分，有主站与从站区分。从站仅对收到消息时确认或当主站收回恳求时向它发消息，所以只要总线协定一小部分，既经济，实时性也强。
3、产品要具备互操作性
各制作商产品要经过所属各类总线制协定合乎其规则的OSI规范一次性性测试，及互操作性测试，并以专门测试中心认证。为了提高其牢靠性，还要经过在顽劣环境下鲁棒测试。接口技术驳回了OEM集成方法构成产品，可以成功数据开明式传输。
因此，关于同一类型协定的不同制作商产品可以混合组态与调用为一个开明系统，使它具备互操作性。
4、要求具备较高牢靠性措施：
（1）配件经过严厉筛选，驳回公用芯片（ASIC）和外表装置技术（SMT）。
（2）系统软件选择成熟适宜实践要求的繁难易用软件，及好的工具软件。运行软件驳回性能模块化设计，定义明晰明白。
（3）可经过在线可极速扫除缺点，强化配件可修复性，如I/O模板可带电插拔，且诊断缺点显示，缺点时部件智能隔离等
（4）软件上分别化体系结构及各环节站有地域上各自独立的部分数据库。并经过通讯网络在逻辑上构成全局数据库。
（5）有多级安保措施，驳回容错技术与冗余技术。
四、现场总线控制系统（FCS）代表性通讯协定规范
从80年就开局制定一致规范。83年IEC/SC65B/WG6国际电工委员会消费环节计算机系统分会的通讯分会，制定了PROWAY通讯协定，关键是将ISO的OSI参考模型由原来七层改为五层。此时同时不同行业还陆续出现了许多总线规范，其中有影响的有以下几种：基金会现场总线LONWORKSProfibusCANHART.
回复 援用 投诉PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:39:112楼台达机电智能化平台在DeviceNet现场总线网络设计
1引言
可编程序控制器（PLC）现场总线网络是PLC开发运行的关键技术。现场总线使得PLC在工业现场进入下级制作口头系统，进而使得用户取得更大运行效益。人们称之为控制系统的一次性改革的现场总线技术自20世纪末宽泛运行以来，日益遭到制作业的宽泛留意和高度注重，成为环球范围的智能化技术开展的热点。应该说,现场总线的工业环节智能智能化仪表和现代总线的开明智能化糸统构成了新一代全开明智能化控制糸统的体糸结构。目前国际上公认的现场总线有10多种，各有其特点，并在必定范围内得刭运行。本文本文以DeviceNet为基础，详细论述基于台达机电产品的DeviceNet网络设计。
2DeviceNet简介
DeviceNet是由美国Rockwell智能化开发的现场总线规范。如今曾经有超越300家的公司注册成为ODVA的成员。全环球共有超越500家的公司提供DeviceNet产品。DeviceNet作为一种高性能的协定，目前在美国和亚洲的市场上处于指导位置，其系统处置打算在欧洲也取得了清楚的业绩增长。
DeviceNet协定设计繁难，成功老本较为昂贵，但关于驳回最底层的现场总线的系统（例如，由传感器、制动器以及相应的控制器构成的网络）来说，却是性能极高的。DeviceNet设施触及的范围从繁难的光电开关不时到复杂的半导体制作业中的用到的真空泵。
就像其余的协定一样，DeviceNet协定最基本的性能是在设施及其相应的控制器之间启动数据替换。因此，这种通讯是基于面向衔接的（点对点或多点传送）通讯模型建设的。这样，DeviceNet既可以上班在主从形式，也可以上班在多主形式。
DeviceNet的报文关键分为高优先级的进程报文（I/O报文）和低优先级的治理报文（间接报文）。两种类型的报文都可以经过火段形式来传输不限长度的数据。
一个DeviceNet网络上班在125k、250k和500k的波特率下最多可以支持64个节点。设施可以经常使用自身的电源，也可以经过DeviceNet总线供电。
"预约义主/从衔接集"实用于繁难的DeviceNet从站设施。作为DeviceNet协定的子集，它支持从主站到从站传送的间接报文，轮询I/O报文，位选通I/O报文以及由从站向主站传送的形态变动/循环I/O报文。
"非衔接报文治理端口（UCMM）"以及灵活生成"间接及I/O衔接"则实用于从站比拟复杂的状况，这些从站可支持多个主站并能与其余设施维持点到点互联。设施启动报文和设施封锁报文是特意为安保相相关统设计的"离线衔接设置"则简化了对非惯例组件的性能上班。
DeviceNet的通讯和运行都是基于对象模型的。预先定义好的对象简化了不同厂商的不同设施间的数据替换。经过建设不同设施的子集，用户可以从进一步的规范化中获益。
依据ISO的开明系统互联模型OSI，DeviceNet规范除第7层（运行层）外，DeviceNet规范还对一部分第1层（收发器）以落第0层（传输介质）启动了规则，这就为DeviceNet节点的物理衔接提供了规范。协定对衔接器、电缆类型、电缆长度以及基于通讯的显示、操作元素及其相应的封装方式等等都启动了规则。
一个DeviceNet网络上班在125k、250k和500k的波特率下最多可以支持64个节点。设施可以经常使用自身的电源，也可以经过DeviceNet总线供电。
3台达机电产品现场总线设计案例要求
3.1软件要求
☆WPLSOFT2.09――PLC编程软件；
☆ELinkConfigurator――DeviceNet网络组态软件。
3.2配件要求
☆PS02――电源模块
☆DVP28SV――PLC主机
☆DNET-SL――主站通讯模块
☆DT01-S――S型从站通讯模块
☆DNA02――MODBUS/DeviceNet转换模块
☆RTU-DNET――远程I/O通讯模块
☆DVP12SA――从站PLC
☆DVP14SS――从站PLC
☆DVP16SP――从站I/O
☆VDF007M21A――从站变频器
☆DTB9696――从站温度控制器
☆电缆驳回普通网线（现场运行请驳回公用电缆）
☆120欧姆电阻×2
4台达机电产品的DeviceNet配件设置
4.1网络衔接图
图1是1主4从网络案例图。其中：PLC——28SV作为主站，NodeAddress为00。PLC——12SA从站1。PLC——14SS从站2。变频器——VFD007M从站3。温控器——DTB9696从站4。远程I/O模块——16SP从站5。
4.2从站1设置
从站1经过DT01与总线相连。DT01的接线端子接线如图2。2、4角间参与一个120欧姆电阻。
回复 援用 投诉PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:48:583楼DT01NODE地址设置如图3，范围是00～63，这里咱们设置为01
DT01设置为500K的通讯波特率，如图4。
4.2从站2设置
从站2依然为DT01，衔接一个14SSPLC。设置NODEADDRESS为02。
4.3从站3设置
从站3是经过一个DNA02衔接一个VFD007M变频器。变频器参数设置：在将VFD-M系列变频器和DNA02衔接之前，首先将变频器的通讯地址设置为01，通讯格局设置为38400；8,N,2；RTU（固定为此通讯速率以及通讯格局，其它通讯速率以及通讯格局有效，设置如表1：
DNA02设置：首先将DNA02的DIP开关的引脚1、2、3区分拨至ON、OFF、OFF位置，示意DNA02衔接的下级设施为变频器；而后将DNA02的DIP开关引脚4、5区分拨至OFF、OFF位置，设置DNA02与VFD-M变频器的通讯方式为RS-485通讯，如图5所示。NodeAddress设为04。
4.5从站4设置
从站4是经过一个DNA02衔接一个DTB9696温控器。温控器设置：在将台达温控器接入总线之前，首先将温控器的通讯地址设置为01，通讯格局设置为38400；7,E,1；ASCII（固定为此通讯速率以及通讯格局，其它通讯速率以及通讯格局有效）,0810H的内容值设为FF00H，即通讯写入准许。DNA02设置：将DIP开关的引脚1、2、3区分拨至ON、ON、OFF位置，示意DNA02衔接的下级设施为温控器；而后将DNA02的DIP开关引脚4、5区分拨至OFF、OFF位置，设置DNA02与VFD-M温控器的通讯方式为RS-485通讯。NodeAddress设为04
4.6从站5设置从站5是经过一个RTU-DNET衔接一个16SP作为远程I/O。NodeAddress设为05，并且RTU-DNET上衔接另外一个终端电阻120欧姆。
5台达机电产品的DeviceNet软件组态建起DeviceNet网络之后，经常使用ElinkConfigurator软件对DeviceNet网络设施启动性能。假设您曾经经常使用附带的串行通讯线将PC的COM1口与台达SV主机的COM1接口相连，则可以按如下步骤启动操作。
（1）双击ElinkConfigurator.exe文件，启动ElinkConfigurator软件，如图6所示。
（2）选择Setup>>CommunicationSetting>>SyetemChannel，则会出现SerialPortSetting的对话框，如图九所示，在此对PC与SV主机的通讯参数启动设置。如串行口、通讯地址、通讯速率、通讯格局，设置正确后点击OK确认（图7）。
（3）点Online按钮，ElinkConfigurator软件即开局对整个网络启动扫描，如图8。
（4）假设上述对话框的进度条不时没有举措，则说明PC和SVPLC通讯衔接不反常或PC上有其余程序经常使用串行口。扫描完结后，会揭示BrowseNetworkcompleted。此时，网络中被扫描到的一切节点的图标和设施名都会显示在软件界面上，如图9。
（5）欲建设DVPDNET主站和DeviceNet从站之间I/O通讯，首先要求性能DeviceNet从站的I/O数据长度，上方仅以DNA02（forVFD-M变频器）为例说明如何性能DeviceNet从站的I/O数据长度，成功DVPDNET主站和DeviceNet从站的I/O数据替换。双击图十一总04NODE，出现如图10对话框，将InputSize和OutputSize区分设为4Bytes，勾选PolledSetting，而后点击OK确认，即成功了对通讯站号为1的DeviceNet从站（DNA02+VFD-M变频器）的I/O长度性能。
回复 援用 投诉PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:57:214楼（6）双击DVPDNET图标，会弹出ScannerModuleconfiguration对话框，如图11所示。咱们可以看到左边的列表里有以后可以经常使用的设施。
（7）将图11中左边列表中的DeviceNet从站设施移入DVPDNET主站的ScanList中。详细步骤为：选中DeviceNet从站节点设施，而后点击>，如下图所示。依照此步骤，即可将DeviceNet从站节点设施一个一个移入到DVPDNET主站的ScanList内，如图12所示。
（8）将性能好的DeviceNet从站移入到DVPDNET主站的ScanList之后，DeviceNet从站便智能映射到主站的Input和Output，如图13所示。点击ScanList中的任何一个节点设施，便可以看到该节点设施映射到DVPDNET的Input和Output地址，此地址间接映射到SV主机的内存地址上，可用于WPLSoft编程。
（9）确认无误后，点击OK，而后将性能下载到DVPDNET内。下载时，假设SV主机处于RUN形态，会弹出Warning对话框，如图13。
（10）点击OK，口头下载的举措（图14）。
[ALIGN]（11）下载完结后，会弹出Warning对话框，揭示能否RUNPLC（图15）。点击OK，则可以看到RTU-DNET的'MSLED和NSLED都是绿色。并显示DVPDNET的通讯站号。到此DeviceNet组态就成功了。6PLC编程依据图十四中各个从站在主站28SV的地址映射相关，就可以对各个从站启动编程了。以下是一个繁难的控制程序：当然，也可以给整个网络加一个繁难操作的人机界面，如图16的成果图。7完结语本文以示教案例方式详尽形容基于台达机电产品的DeviceNet现场总线网络设计环节。总线网络以其高速、实时、牢靠成为台达机电产品现场级产品的优先选择，台达的DeviceNet总线产品组态繁难、编程容易，对任何用户在没有任何基础的状况下成功极速入门运行。
回复 援用 投诉PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:58:055楼远程I/O与现场总线何去何从
假设依照看待现场总线的态度来对人们启动分类的话，那么大体上可以分为如下四类：Ａ、经常使用者；Ｂ、坚决的支持者；Ｃ、彻底的推戴者；Ｄ、尚未做出选择者。在工厂智能化畛域，或更准确地说，在汽车工业畛域内，Ａ类人群曾经有５０％以上，Ｂ类人群会有９０％左右，而Ｃ类和Ｄ类人群所占的比例则很小。在此畛域内，现场总线所带来的好处曾经十分的清楚，再去议论应不应该选择现场总线就没有什么必要了。然而，关于环节智能化畛域来说，状况就大不相反了。例如，在化学工业中，Ａ类人群所占比例很小；Ｂ类人群正在逐渐增多；Ｃ类人群所占比例超越２０％；但Ｄ类人群依然占有一个十分大的比例。在这两个不同的工业门类中，现场总线的实践经常使用状况也出现出清楚的不同。在汽车工业中，人们思考的是经常使用哪一种总线（总线的参数以及结构十分关键），例如，是ＰＲＯＦＩＢＵＳ，ＩＮＴＥＲＢＵＳ还是ＤＥＶＩ-ＣＥＮＥＴ等等，是经常使用铜芯导线还是光纤或许两者混用，是经常使用即插即用（ＰＬＵＧＡＮＤＰＬＡＹ）还是经常使用接线端子的方式启动总线的衔接等等。现存的以及正在不时开展的各种各样的现场总线产品和处置打算完全可以满足用户的要求。而在环节智能化畛域的状况则一模一样。虽然有许多支持者，但实践上只是ＰＲＯＦＩＢＵＳＰＡ和ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮＦＩＥＬＤＢＵＳ有一些测试性质的装置实例，现场总线大规模的经常使用看起来还要有相当长的路要走。虽然，或许有５０％的人置信经常使用总线能降落老本同时参与灵敏性，然而终究经常使用哪一种现场总线系统适宜是大家面临的一个突出疑问。似乎其它的工业门类一样，化工、石化和医药行业必定要思考经济和商业的要素。它们所面临的一些不凡状况使得人们很难下定信心去经常使用现场总线。上方，咱们来剖析一下这些不凡状况。在化工行业中，有两个不同的环节，一个是所谓的批量消费环节，另一个是所谓的延续消费环节。在这两个环节中，一个异常的中途停车或许会带来很大的损失，由于荡涤反响釜和管道就要求好几天的期间。因此，系统的延续运转才干是要求首先思考的疑问，这也就解释了在该畛域内做系统设计的时刻为什么十分强调缺点－安保的要素了。也就是说，假设驳回现场总线，那么，系统的延续运转才干至少不能够比驳回传统的控制结构低。传统的控制结构中，某一点的缺点只会影响这一个或几个相关点的上班，不至于影响到整个的控制系统，然而这种点对点的衔接（一根导线上只衔接两个点）概念就与现场总线的在一根总线电缆上尽或许多地串接设施的概念是相互矛盾的。为了做到这一点，就要思考将现场总线系统设计为冗余的结构，但这样做就会降落老本节俭的后劲。同时，又带来了另一个关键的疑问，就是要求每个现场设施要具备两个总线接口或许驳回环型的总线结构来衔接现场设施，很显然，这样做是不经济的。假设驳回必定数量的小型远程I/O来衔接现场设施的话，就可以经过在该远程I/O上性能两个网关来成功总线线路的冗余，而且最大的好处就是大大缩小了现场仪表与总线的衔接部件从而大大降落了接线老本。另一个更为复杂的疑问是现场的爆炸防护。惯例的爆炸防护方法很繁难，例如，经过限度能量来防止发生火花的本安（EXi）方法，经过不凡的外壳来防护的隔爆（EXd）和浇封（EXm）的方法等等。然而，这些方法都与现场总线的基本概念有相抵触的中央。假设，从限度能量的角度思考（运用本安方法），那么，每个总线分支上准许衔接的现场设施的数量就会大大的缩小，例如，PROFIBUSPA或FOUNDATIONFIELDBUS的每一个总线分支上准许衔接的现场设施的数量被限度在6-10个，然而原本假设没有能量限度的话，PROFIBUSDP的一个分支上可以衔接100多个现场设施（经过中继器）。如运用隔爆（EXd）或浇封（EXm）的方法（它们经常与增安方法组合经常使用），那么，对进入风险区的能量基本上是没有什么限度，然而，这两种方法的缺陷就是在现场设施启动检修或改换之前必定要把供电切断。但关于现场总线系统来说，设施的热插拔应该是一个最少的要求。当然，可以驳回总线是本安的，现场设施用隔爆（EXd）或浇封（EXm）方法的系统打算，也就是说，现场设施均选择无需总线供电的独立供电方式，总线上行诵的信号能量到达本安的水平。假设这样做，就要求在有一条通讯电缆的同时铺设一条供电电缆。然而，每一个现场设施的供电也存在较大的艰巨，由于目前大少数仪表的供电电压都是直流24伏，但直流24伏电源的远传是一个较难处置的疑问；假设驳回交流220付供电，仪表要求改型不说，交流220伏进入风险现场自身就存在着较大的安保隐患。有没有更好的处置方法呢？比拟起来，远程I/O应该是最佳的选择：l与现场设施驳回传统的装置衔接方式l经常使用单一的电源模块（如必要，也可冗余性能）为泛滥的现场设施供电l检修或改换现场设施时可以热插拔l愈加经济总结一下上述的状况，咱们发现驳回远程I/O的打算要比驳回现今的现场总线打算具备更多的优势。然而，远程I/O并不是用来取代现场总线的，它要经过现场总线与PLC或DCS相连。经常使用远程I/O的关键目标一方面是为了处置现场设施与总线相连要求一致的总线接口的疑问，由于给每一个现场设施（包含传送开关量的设施）都性能一个总线接口目前来看是既不经济也不实践的；另一方面是为了处置现场的防爆疑问，既可以做到本安防爆又可以带电插拔。进一步剖析后，咱们发如今远程I/O处置了现场设施与总线相连时要求一致的总线接口这一疑问的同时，假设其能够间接装置在风险区域之内，也就是说它不只仅作为一个本安设施的关联设施（需搁置在安保区）而且其自身可以经过不同的防爆方法间接装置在风险区的话，那么，从风险区到安保区的少量的电线和电缆就可以十分轻松地省掉了。至此，咱们可以断言，这种可以间接装置在风险区（1区）的具备总线接口的远程I/O系统将是咱们近年内所最最要求的。
回复 援用 投诉PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:58:496楼现场总线的概念与开展
现场总线是环节控制通常中的抢手话题，也是相关畛域的技术热点，遭到了环球范围内的宽泛关注。在探讨现场总线之前咱们无妨先回想一下环节控制畛域的开展环节以及现场总线的发生背景。这或许会对咱们了解现场总线的实质和开展有所协助。
控制系统的开展以及现场总线的发生随着迷信技术的极速开展，环节控制畛域在过去的两个世纪里出现了渺小的改革。150多年前出现的基于5－13psi的气动信号规范（PCS，PneumaticControlSystem气动控制系统），标记着控制通常初步构成，但此时兴未有控制室的概念；20世纪50年代，随着基于0－10mA或4－20mA的电流模拟信号的模拟环节控制体系被提出并失掉宽泛的运行，标记了电气智能控制时代的来到，三大控制论确实立奠定了现代控制的基础，设立控制室、控制性能分别的形式也不时沿用至今；20世纪70年代，随着数字计算机的介入，发生了集中控制的中央控制计算机系统，而信号传输系统大部分是依然沿用4－20mA的模拟信号，不久人们也发现了随同着集中控制，该系统存在着易失控、牢靠性低的缺陷，并很快将其开展为散布式控制系统（DCS，DistributedControlSystem散布式控制系统）；微处置器的普遍运行和计算机牢靠性的提高，使散布式控制系统失掉了宽泛的运行，由多台计算机和一些智能仪表以及智能部件成功的散布式控制是其最关键的特征，而数字传输信号也在逐渐取代模拟传输信号。随着微处置器的极速开展和宽泛的运行，数字通讯网络延伸到工业环节现场成为或许，发生了以微处置器为外围，经常使用集成电路替代惯例电子线路，实施消息采集、显示、处置、传输以及提升控制等性能的智能设施。设施之间彼此通讯、控制，在精度、可操作性以及牢靠性、可保养性等都有更高的要求。由此，造成了现场总线的发生。
现场总线的实质和优势1984年，现场总线的概念失掉正式提出。IEC（InternationalElectrotechnicalCommission,国际电工委员会）对现场总线（Fieldbus）的定义为：现场总线是一种运行于消费现场，在现场设施之间、现场设施和控制装置之间履行双向、串形、多结点的数字通讯技术。
不同的机构和不同的人或许对现场总线有着不同的定义，不过通常状况下，大家公认现场总线的实质体如今以下六个方面：
现场通讯网络用于环节智能化和制作智能化的现场设施或现场仪表互连的现场通讯网络。
现场设施互联依据实践要求经常使用不同的传输介质把不同的现场设施或许现场仪表相互关联。
互操作性用户可以依据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路，从而可以自在地集成FCS。
扩散性能块FCS废除了DCS的输入/输入单元和控制站,把DCS控制站的性能块扩散地调配给现场仪表,从而构成虚构控制站，彻底地成功了扩散控制。
通讯线供电通讯线供电方式准许现场仪表间接从通讯线上摄取能量,这种方式提供用于实质安保环境的低功耗现场仪表,与其配套的还有安保栅。
开明式互联网络现场总线为开明式互联网络，既可以与同层网络互联，也可与不同层网络互联，还可以成功网络数据库的共享。
从以上内容咱们可以看到，现场总线表现了散布、开明、互联、高牢靠性的特点，而这些正是DCS系统的缺陷。DCS通常是一对一独自传送信号，其所驳回的模拟信号精度低，易受搅扰，位于操作室的操作员对模拟仪表往往难以调整参数和预测缺点，处于失控形态，很多的仪表厂商自定规范，调换性差，仪表的性能也较单一，难以满足现代的要求，而且简直一切的控制性能都位于控制站中。FCS则采取一对多双向传输信号，驳回的数字信号精度高、牢靠性强，设施也一直处于操作员的远程监控和可控形态，用户可以自在按需选择不同品牌种类的设施互联，智能仪表具备通讯、控制和运算等丰盛的性能，而且控制性能扩散到各个智能仪表中去。由此咱们可以看到FCS相关于DCS的渺小提高。
也正是由于FCS的以上特点使得其在设计、装置、投运到反常消费都具备很大的优越性：首先由于扩散在前端的智能设施能口头较为复杂的义务，不再要求独自的控制器、计算单元等，节俭了配件投资和经常使用面积；FCS的接线较为繁难，而且一条传输线可以挂接多了设施，大小浪费了装置费用；由于现场控制设施往往具备自诊断性能，并能将缺点消息发送至控制室，减轻了保养上班；同时，由于用户领有高度的系统集成自主权，可以经过比拟灵敏选择适宜的厂家产品；全体系统的牢靠性和准确性也大为提高。这一切都协助用户成功了减低装置、经常使用、保养的老本，最终到达参与利润的目标。
现场总线的现状由于各个国度各个公司的利益之争，虽然早在1984年国际电工技术委员会/国际规范协会（IEC/ISA）就着手开局制定现场总线的规范，至今一致的规范仍未成功。很多公司也推出其各自的现场总线技术，但彼此的开明性和互操作性还难以一致。目前现场总线市场有着以下的特点：
多种现场总线并存目前环球上存在着大约四十余种现场总线，如法国的FIP，英国的ERA，德国西门子公司Siemens的ProfiBus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGarazzi公司的Dupline，丹麦ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus，SDS，Arcnet，国际规范组织-基金会现场总线FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美国的DeviceNet与ControlNet等等。这些现场总线大都用于环节智能化、医药畛域、加工制作、交通运输、国防、航天、农业和楼宇等畛域，大略不到十种的总线占有８０％左右的市场。
各种总线都有其运行的畛域每种总线大都有其运行的畛域，比如FF、PROFIBUS-PA实用于石油、化工、医药、冶金等行业的环节控制畛域；LonWrks、PROFIBUS-FMS、DevieceNet实用于楼宇、交通运输、农业等畛域；DeviceNet、PROFIBUS-DP实用于加工制作业，而这些划分也不是相对的，每种现场总线都力求将其运行畛域扩展，彼此浸透。
每种现场总线都有其国际组织和支持背景大少数的现场总线都有一个或几个大型跨国公司为背景并成立相应的国际组织，力求扩展自己的影响、失掉更多的市场份额。比如PROFIBUS以Siemens公司为关键支持，并成立了PROFIBUS国际用户组织WorldFIP以Alstom公司为关键后盾，成立了WorldFIP国际用户组织。
多种总线成为国度和地域规范为了增强自己的竞争才干，很多总线都争取成为国度或许地域的规范，比如PROFIBUS已成为德国规范，WorldFIP已成为法国规范等。
设施制作商介入多个总线组织为了扩展自己产品的经常使用范围，很多设施制作商往往介入不止一个甚至少个总线组织。
各个总线彼此协调共存由于竞争强烈，而且还没有哪一种或几种总线能一统市场，很多关键企业都力求开发接口技术，使自己的总线能和其余总线相连，在国际规范中也出现了协调共存的局面。
工业智能化技术运行于各行各业，要求也变幻无穷，经常使用一种现场总线技术也很难满足一切行业的技术要求；现场总线不同于计算机网络，人们将会面对一个多种总线技术规范共存的事实环球。技术开展很大水平上遭到市场法令、商业利益的制约；技术规范不只是一个技术规范，也是一个商业利益的斗争产物。而现场总线的关键技术之一是彼此的互操作性，成功现场总线技术的一致是一切用户的欲望。
干流现场总线简介上方就几种干流的现场总线做一繁难引见。
1基金会现场总线（FoundationFieldbus简称FF）
这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联结了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协定和以Honeywell公司为首的联结欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协定于1994年9月兼并的。该总线在环节智能化畛域失掉了宽泛的运行，具备良好的开展前景。
基金会现场总线驳回国际规范化组织ISO的开明化系统互联OSI的简化模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、运行层，另外参与了用户层。FF分低速H1和高速H2两种通讯速率，前者传输速率为31.25Kbit/秒，通讯距离可达1900m，可支持总线供电和实质安保防爆环境。后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通讯距离为750m和500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协定符号IEC1158-2规范。FF的物理媒介的传输信号驳回曼切斯特编码。
CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域网）最早由德国BOSCH公司推出，它宽泛用于团圆控制畛域，其总线规范已被ISO国际规范组织制定为国际规范，失掉了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN协定分为二层：物理层和数据链路层。CAN的信号传输驳回短帧结构，传输期间短，具备智能封锁性能，具备较强的抗搅扰才干。CAN支持多主上班方式，并驳回了非破坏性总线仲裁技术，经过设置优先级来防止抵触，通讯距离最远可达10KM/5Kbps/s，通讯速率最高可达40M/1Mbp/s，网络节点数实践可达110个。目前已有多家公司开发了合乎CAN协定的通讯芯片。
Lonworks它由美国Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同提倡。它驳回ISO/OSI模型的所有７层通讯协定，驳回面向对象的设计方法，经过网络变量把网络通讯设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红内线等多种通讯介质，通讯速率从300bit/s至1.5M/s不等，间接通讯距离可达2700m（78Kbit/s），被誉为通用控制网络。Lonworks技术驳回的LonTalk协定被封装到Neuron（神经元）的芯片中，并得以成功。驳回Lonworks技术和神经元芯片的产品，被宽泛运行在楼宇智能化、家庭智能化、保安系统、办公设施、交通运输、工业环节控制等行业。
DeviceNetDeviceNet是一种低老本的通讯衔接也是一种繁难的网络处置打算，有着开明的网络规范。DeviceNet具备的间接互联性不只改善了设施间的通讯而且提供了相当关键的设施级阵地性能。DebiceNet基于CAN技术，传输率为125Kbit/s至500Kbit/s,每个网络的最小节点为64个，其通讯形式为：消费者/客户（Producer/Consumer），驳回多信道广播消息发送方式。位于DeviceNet网络上的设施可以自在衔接或断开，不影响网上的其余设施，而且其设施的装置布线老本也较低。DeviceNet总线的组织结构是OpenDeviceNetVendorAssociation（开明式设施网络供应商协会，简称ODVA）。
PROFIBUS是德国规范（DIN19245）和欧洲规范（EN50170）的现场总线规范。由PROFIBUS--DP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA系列组成。DP用于扩散外设间高速数据传输，实用于加工智能化畛域。FMS实用于纺织、楼宇智能化、可编程控制器、高压开关等。PA用于环节智能化的总线类型，听从IEC1158－２规范。PROFIBUS支持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。PROFIBUS的传输速率为9.6Kbit/s至12Mbit/s，最大传输距离在9.6Kbit/s下为1200m，在12Mbit/s小为200m，可驳回中继器延伸至10km，传输介质为双绞线或许光缆，最多可挂接127个站点。
HART是HighwayAddressableRemoteTransducer的缩写，最早由Rosemount公司开发。其特点是在现有模拟信号传输线上成功数字信号通讯，属于模拟系统向数字系统转变的过渡产品。其通讯模型驳回物理层、数据链路层和运行层三层，支持点对点主从应对方式和多点广播方式。由于它驳回模拟数字信号混和，难以开发通用的通讯接口芯片。HART能应用总线供电，可满足实质安保防爆的要求，并可用于由手持编程器与治理系统主机作为主设施的双主设施系统。
CC-Link是Control&CommunicationLink（控制与通讯链路系统）的缩写，在1996年11月，由三菱电机为主导的多家公司推出，其增长势头迅猛，在亚洲占有较大份额。在其系统中，可以将控制和消息数据同是以10Mbit/s高速传送至现场网络，具备性能出色、经常使用繁难、运行宽泛、节俭老本等优势。其不只处置了工业现场配线复杂的疑问，同时具备优秀的抗噪性能和兼容性。CC-Link是一个以设施层为主的网络，同时也可笼罩较上档次的控制层和较低档次的传感层。2005年7月CC-Link被中国国度规范委员会同意为中国国度规范指点性技术文件。
回复 援用 投诉PLC酷客
宣布于：2013-05-1518:59:157楼现场总线的概念与开展(2)
WorkdFIP的北美部分与ISP兼并为FF以后，WorldFIP的欧洲部分仍坚持独立，总部设在法国。其在欧洲市场占有关键位置，特意是在法国占有率大约为60%。WorldFIP的特点是具备单一的总线结构来实用不同的运行畛域的需求，而且没有任何网关或网桥，用软件的方法来处置高速和低速的衔接。WorldFIP与FFHSE可以成功透明联接，并对FF的H1启动了技术拓展，如速率等。在与IEC61158第一类型的衔接方面，WorldFIP做得最好，走谢环球前列。
INTERBUSINTERBUS是德国Phoenix公司推出的较早的现场总线，2000年2月成为国际规范IEC61158。INTERBUS驳回国际规范化组织ISO的开明化系统互联OSI的简化模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、运行层，具备弱小的牢靠性、可诊断性和易保养性。其驳回集总帧型的数据环通讯，具备低速度、高效率的特点，并严厉保障了数据传输的同步性和周期性；该总线的实时性、抗搅扰性和可保养性也十分出色。INTERBUS宽泛地运行到汽车、烟草、仓储、造纸、包装、食品等工业，成为国际现场总线的上游者。
此外较有影响的现场总线还有丹麦公司Process-DataA/S提出的P-Net，该总线关键运行于农业、林业、水利、食品等行业；SwiftNet现场总线关键经常使用在航空航天等畛域，还有一些其余的现场总线这里就不再赘述了。
现场总线的开展和以太网现场总线技术是控制、计算机、通讯技术的交叉与集成，简直涵盖了一切延续、团圆工业畛域，如环节智能化、制作加工智能化、楼半智能化、家庭智能化等等。它的出现和极速开展表现了控制畛域对降落老本、提高牢靠性、增强可保养性和提高数据采集的智能化的要求。现场总线技术的开展表现为两个方面：一个是低速现场总线畛域的不时开展和完善；另一个是高速现场总线技术的开展。而目前现场总线产品关键是低速总线产品，运行于运转速率较低的畛域，对网络的性能要求不是很高。从实践运行状况看，大少数现场总线，都能较好地成功速率要求较低的环节控制。因此，在速率要求较低的控制畛域，谁都很难一致整个市场。就目前而言，由于FF基金会简直集中了环球上关键智能化仪表制作商，其环球影响力日益参与，但其在中国市场营销力度似乎无余，市场份额不是很高，LonWorks构成了片面的分工协作体系，在国际有一些实质性的停顿，在楼宇智能化、家庭智能化、智能通讯产品等方面，LonWorks则具备共同的优势。在团圆制作加工畛域，由于行业运行的特点和历史要素，Profibus和CAN经在这一畛域构成了自己的优势，具备较强的竞争力。国际厂商的规模相对较小，研发才干较差，更多的是依赖技术供应商的支持，比拟容易受现场总线技术供应商(芯片制作商等)对国际的支持和市场推行力度的影响。而且，还有一个无法漠视的一点就是在构建智能化治理系统时，选择的上位机，比如组态软件对总线设施的支持水平，有些监控组态软件，比如紫金桥监控组态软件或许InTouch等对一些干流的总线设施比如Lonworks、PROFIBUS、CAN等有着良好的支持，经过DDE、OPC或许间接衔接等方式启动通讯，采集数据。这样可以繁难用户的选择，而一些组态软件则支持的种类较少，是用户选择的范围也随之缩小。
由于目前智能化技术从单机控制开展到工厂智能化FA，开展到系统智能化。工厂智能化消息网络可分为以下三层结构：工厂治理级、车间监控级、现场设施级，而现场总线是工厂底层设施之间的通讯网络。这里先引见一下以太网，本文特指工业以太网，工业以太网是作为办公室智能化畛域衍生的工业网络协定，按习气关键指IEEE802.3协定，假设进一步驳回TCP/IP协定族，则驳回以太网+TCP/IP来示意，其技术特点关键适宜消息治理、消息处置系统，并在IT业失掉了渺小的成功。在工厂治理级、车间监控级消息集成畛域中，工业以太网已有不少成功的案例，在设施层对实时性没有严厉要求场所也有许多运行。由于现场总线目前种类单一，规范不一，很多人都宿愿以太网技术能介入设施低层，宽泛取代现有现场总线技术，施耐德公司就是该想法的踊跃提倡者和通常者，目前已有一批工业级产品问世和实践运行。可是就目前而言，以太网还不能够真正处置实时性和确定性疑问，大部分现场层依然会首选现场总线技术。由于技术的局限和各个厂家的利益之争，这样一个多种工业总线技术并存，以太网技术不时浸透的现状还会维持一段期间。用户可以依据技术要求和实践状况来选择所需的处置打算。
回复 援用 投诉PLC酷客
宣布于：2013-05-1519:01:248楼RS485总线的布线规范及留意事项
1．通讯驳回RS-485总线的线材选择要求：
经常使用2芯屏蔽双绞线
铜质，线径0.5～0.75平方毫米，
阻抗38～88欧姆/公里，
容抗30～50纳法/公里，
绞距20毫米的2芯屏蔽双绞线(假设线的距离不超越500米
可以适当降落线的规范，但必定为双绞线
2．系统的总线：
由两个或多个相互间具备物理衔接的设施组成，上最多准许挂接128个总线设施，在不加中继器的状况下，总线长度不大于1200米。
3．系统总线不应出现分支状况，如分支无法防止，则必定满足以下三条要求：
●分支长度不大于10米；
●总线长度之和不超越800米；
●该分支线上的设施总数不得超越50个。
●一切通讯信号线应尽量远离搅扰源，信号线应走弱电井，不能与强电（如220伏住宅电源）或射频信号线路（如CATV、大信号音频线）并行走线，若并行走线，距离应大于0.5米。
●一切线路的接点必定驳回焊接或镙丝卡紧的衔接方式，并做防水及防潮处置，例如，可将对接点焊接后用防水胶带缠紧或用环氧树脂密封处置。
4．信号共地：
●同一个网段上的一切设施必定具备一致的信号地，以防止共模搅扰。
●集中供电时，把同一个网段上的一切电源（包含通讯设施的自带电源）的直流负极间接接到一同组成公共信号地，此时信号地即直流电源地。
●单家独立供电时，把同一个网段上一切总线设施的地（黑线）引脚接在一同，由此组成公共信号地。
5.总线经常使用线材介绍选型
布线距离信号线电源线200米内2*0.3mm2,双绞，护套线2*0.5mm2,平行，护套线200-5002*0.5mm2,双绞，护套线2*0.75mm2,平行，护套线500-12002*0.75mm2,屏蔽双绞，护套线2*1.0mm2,平行，护套线1200米以上2*1.0mm2，屏蔽双绞，护套线在1200处加中继器2*1.5mm2,以上，平行，护套线
485布线留意事项：1.485通讯线必定用屏蔽双绞线,最好多股备用，总长不超越1200米。2.布线尽量远离高压电线，不要与电源线并行，更不能捆扎在一同。3.485总线必定要是手牵手式的总线结构,坚决根绝星型衔接和分叉衔接。4.超出30台控制器或线长大于500米，必定驳回485中继器。5.交流供电的设施及机箱必定要实在接地,而且接地良好。6.用屏蔽线将一切485设施的GND地衔接起来。7.在最后一台485设施的485+和485-上并接120欧姆的终端电阻。 回复 援用 投诉本文原创来源：电气TV网，欢迎收藏本网址，收藏不迷路哦！
添加新评论