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fieldbus协议
篇一：几种主要现场总线协议的特点
几种主要现场总线协议的特点
绿洲驿站20xx-3-119:36:35
现场总线在发展的最初，各个公司都提出自己的现场总线的协议，如ab公司的
devicenet,tuRck公司的sensoplex,honeywell公司的sds，phoenix公司的interbus-s，以及seriplex,asi等。

经过十几年的发展，现场总线的协议逐渐趋于统一，针对制造业自动化，devicenet在北美和日本用的比较普遍，pRoFibus-dp在欧洲用的比较普遍。

针对过程自动化，pRoFibus-pa和FoundationFieldbus占据大部分市场。

其他的总线协议如asi、interbus-s、sensoplex在某些特殊的领域也有一些市场，下面分别介绍各种总线的一些特点。

1、pRoFibus，最快的总线，世界范围的标准。

pRoFibus是在1987年，由德国科技部集中了13家公司
和5家科研机构的力量，按照iso/osi参照模型制订的现场总线的德国国家标准。

最近，在欧洲通过投票，成为欧洲的标准en50170。

主要由拥有400多个公司成员的pRoFibus用户组织（pno）进行管理。

pRoFibus由三部分组成，即pRoFibus-Fms，pRoFibus-dp 及pRoFibus-pa。

其中，Fms主要用于非控制信息的传输，pa主要用于过程自动化的信号采集及控制。

pRoFibus-dp是制造业自动化主要应用的协议内容，是满足用户快速通讯的最佳方案，每秒可传输12兆位。

扫描1000个i/o点的时间少于1ms。

pRoFibus是世界范围的标准，取得了很大的成功：至少1，000，000套设备投入运行，超过600家成员公司，超过1100种pRoFibus产品。

2、devicenet通用型、低价位的总线
devicenet（设备网）是一种低价位的总线，它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备。

在制造业领域，设备网遍及全球，尤其是北美和日本。

最初是由ab公司设计，现在已经发展成为一种开放式的现场总线的协议，其管理组织odVa由全球多家公司组成，提供设备网的产品，支持设备网规范的进一步开发。

devicenet能够降低设备的安装费用和时间。

控制系统中的接近开关、光电开关和阀门等可通过电缆、插件、站等产品进行长距离通讯。

并且能够提高设备级
的诊断能力。

相对于pRoFibus-dp，devicenet具有更强大的通讯功能，支持除了主-从方式之外的，多种通讯方式，可以更灵活地应用于控制系统中。

3、FoundationFieldbus
高级过程控制现场总线FoundationFieldbus
针对过程自动化而设计，它是通过数字、串行、双向的通讯方法来连接现场装置的。

FoundationFieldbus通讯不是简单的数字4-20ma信号，而是使用复杂的通讯协议，它可连接能执行简单的闭环算法（如pid）的现场智能装置。

一个通讯段可配置32个现场装置，通讯速度为每秒31.25kb,每段最大距离为1900米。

4、sensoplex2重工业控制网络，强大的抗干扰能力
sensoplex2是tuRck设计应用于重工业自动化领域的网络
sensoplex2是采用先进的频率偏移技术进行通讯的，对于易引起通讯故障的强电磁场有较强的抗干扰能力，优于其它现场总线。

已广泛应用于世界上主要的汽车制造厂。

它通过一根电缆通讯及供电，其固定的传输速度为188k，使用中继器的最大传输距离为400米，可接入512个i/o点，通过主站可连接多种plc和现场总线，如pRoFibus和devicenet，modbusplus,siemenss5/s7,modicon,gec,abplc等。

5、as-i总线，最简单的总线
as-i代表着执行器、传感器接口。

使用两线为设置与输入传送数据及电源。

线圈输出等需使用附加的两芯电缆供电。

as-i区别于其它工业总线，使用扁平电缆通讯，将连接齿嵌入电缆。

也可使用传统的ip67/、nema6eurofast连接件。

as-i系统包括一个主站接口，供电电源，最多31个子站。

整个系统长度不能超过100米，但可以自由分布，没有分支规则和终端。

as-i适合于不需要昂贵总线的小型网络。

当需要简单的主-从总线连接分散的信息和i/o装置，并且数据
不是很重要时，as-i是最经济的方案。

6、interbus_s总线，简单网络
interbus_s网络可以简单的安装与配置。

网上的节点类似简单的移位寄存器，位流经过节点则发生翻转。

interbus_s启动网络并自动配置，不需要节点地址。

使用一根电缆，符合ieee802.5令牌环的规定。

一个网络上最多可有64个装置，速度可达500kb/s，最长距离为25600米，移动节点间距离为400米。

7、seriplex总线产品
seriplex是比较早的开放式总线，它使用五线，一根数据线，一根时钟线，一根屏蔽线，
两根电源线。

输出一般使用辅助电源供电。

使用操作模式一，系统可以作为没有主站的高速长距离点对点网络。

输出节点映射输入节点，并可简单的编程。

8、smartdistributedsystem总线，canbus的变形
smartdistributedsystem与devicenet都使用canbus。

由于芯片、信号水平和应用环境的局限，工业应用的需要比较少。

篇二：现场总线及通讯协议
现场总线及通讯协议
现场总线的现状和未来发展
一、引言
计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制
系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（dcs）后，今后将朝着现场总线控制系统的方向发展。

现场总线(fieldbus)是指现场仪表和数字控制系统输入输出之间的全数字化、双向、多站的通讯系统。

二、现场总线的产生
纵观控制系统的发展史，不难发现，每一代新的控制系统推出都是针对老一代控制系统存在的缺陷而给出的解决
方案，最终在用户需求和市场竞争两大外因的推动下占领市场的主导地位，现场总线和现场总线控制系统的产生也不例外。

1、模拟仪表控制系统
模拟仪表控制系统于六七十年代占主导地位。

其显著缺
点是：模拟信号精度低，易受干扰。

2、集中式数字控制系统
集中式数字控制系统于七八十年代占主导地位。

采用单片机、plc、slc或微机作为控制器，控制器内部传输的是数字信号，因此克服了模拟仪表控制系统中模拟信号精度低的缺陷，提高了系统的抗干扰能力。

集中式数字控制系统的优点是易于根据全局情况进行控制计算和判断，在控制方式、控制机时的选择上可以统一调度和安排；不足的是，对控制器本身要求很高，必须具有足够的处理能力和极高的可靠性，当系统任务增加时，控制器的效率和可靠性将急剧下降。

3、集散控制系统（dcs）
集散控制系统（dcs）于八、九十年代占主导地位。

其
核心思想是集中管理、分散控制，即管理与控制相分离，上位机用于集中监视管理功能，若干台下位机下放分散到现场实现分布式控制，各上下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。

因此，这种分布式的控制系统体系结构有力地克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和
可靠性要求高的缺陷。

在集散控制系统中，分布式控制思想的实现正是得益于网络技
术的发展和应用，遗憾的是，不同的dcs厂家为达到垄断经营的目的而对其控制通讯网络采用各自专用的封闭形式，不同厂家的dcs系统之间以及dcs与上层intranet、
internet信息网络之间难以实现网络互连和信息共享，因此集散控制系统从该角度而言实质是一种封闭专用的、不具可互操作性的分布式控制系统且dcs造价昂贵。

在这种情况下，用户对网络控制系统提出了开放化和降低成本的迫切要求。

4、现场总线控制系统（Fcs）
Fcs正是顺应以上潮流而诞生，它用现场总线这一开放的，具有可互操作的网络将现场各控制器及仪表设备互连，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维护费用。

因此，Fcs实质是一种开放的、具可互操作性的、彻底分散的分布式控制系统，有望成为21世纪控制系统的主流产品。

三、现场总线及现场总线控制系统
1、现场总线的概念
现场总线是将自动化最底层的现场控制器和现场智能
仪表设备互连的实时控制通讯网络，遵循iso的osi开放系统互连参考模型的全部或部分通讯协议。

Fcs则是用开放的现场总线控制通讯网络将自动化最底层的现场控制器和现
场智能仪表设备互连的实时网络控制系统
2、现场总线与局域网的区别
（1）按功能比较，现场总线连接自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备，网线上传输的是小批量数据信息，如检测信息、状态信息、控制信息等，传输速率低，但。