现场总线的分类及发展趋势

现场总线技术自70年代问世至今，由于它在增加系统线缆，修改系统加装、确保和管理，减少系统的投资和运营成本，强化系统性能等方面的优越性，引发人们的普遍留意，获得大范围的推展，造成了自动控制领域的一场革命。　　现场总线概述　　现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作者的双向传输、相连智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础，交流了生产过程现场及掌控设备之间及其与更高掌控管理层次之间的联系。

它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型仅有产于控制系统。这是一项以智能传感、掌控、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，是信息化造就工业化和工业化推展信息化的适用技术，是能应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着极大的商机，世界范围内的颇受欢迎公司都投放相当大的人力、物力、财力来展开研发研究[1]。当今现场总线技术仍然是国际上各大公司白热化竞争的领域，由于现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(FieldbusControlSystem)系统，已被称作第五代过程控制系统。

而FCS和DCS的确实区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号代替模拟信号，在3C(Computer计算机、Control掌控、Commcenication通信)技术的基础上，大量现场检测与掌控信息就地收集、就地处置、就地用于，许多掌控功能从控制室移到现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争，仍并未构成一个统一的标准，目前现场总线网络网络都是遵从OSI参考模型。

由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础，这一技术正在彻底转变控制系统的理念和方法，将很大地推展整个工业领域的技术变革，对工业自动化系统的影响将是大力和深远影响的。　　现场总线技术是当代工业数字通信的前沿技术，是计算机技术、通信技术和自动化控制技术的构建，也是信息技术、测量技术在信息时代的反映。现场总线技术经过10年的研发、试验和局部应用于阶段，现开始大量地在中小系统中应用于，并开始在超大规模的自动化系统工程中应用于。

现场总线技术是工业数字通信时代的先驱，它的经常出现正在引发工业触领域的一次前所未有的技术革命。现场总线某种程度是集中于最底层的控制系统，而且是创建于整个工业体系的通信系统，它的通信协议创建在控制策略之上，标准的编程语言(DDL)和强劲的通信功能，使现场总线控制系统沦为秉持操作者意志的最能干的工具，由于其极大的技术优势，被指出是工业掌控发展的必然趋势，将逐步代替传统的掌控方法。　　几种主流现场总线讲解　　1、基金会现场总线（FoundationFieldbus全称FF）　　这是以美国Fisher-Rousemount公司派的牵头了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制订的ISP协议和以Honeywell公司派的牵头欧洲等地150余家公司制订的WorldFIP协议于1994年9月拆分的。

该总线在过程自动化领域获得了普遍的应用于，具备较好的发展前景。基金会现场总线使用国际标准化组织ISO的对外开放化系统网络OSI的修改模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、应用层，另外减少了用户层。FF分短距离H1和高速H2两种通信速率，前者传输速率为31.25Kbit/秒，通信距离平均1900m，可反对总线供电和本质安全性防护环境。

后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距离为750m和500m，反对双绞线、光缆和无线升空，协议符号IEC1158-2标准。FF的物理媒介的传输信号使用曼切斯特编码。　　2、CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域网）　　最先由德国BOSCH公司发售，它普遍用作线性掌控领域，其总线规范已被ISO国际标准的组织制订为国际标准，获得了Intel、Motorola、NEC等公司的反对。CAN协议分成二层：物理层和数据链路层。

CAN的信号传输使用较短帧结构，传输时间较短，具备自动重开功能，具备较强的抗干扰能力。CAN反对多主工作方式，并使用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来防止冲突，通讯距离更远平均10KM/5Kbps/s，通讯速率最低平均40M/1Mbp/s，网络节点数实际平均110个。目前有数多家公司研发了合乎CAN协议的通信芯片。

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