1、ts61158
2、controlnet和ethernet/ip現(xiàn)場總線
3、profibus 現(xiàn)場總線
4、p-net現(xiàn)場總線
5、ff hse現(xiàn)場總線
6、swiftnet現(xiàn)場總線
7、worldfip現(xiàn)場總線
8、interbus現(xiàn)場總線
9、ff h1現(xiàn)場總線
10、profi net現(xiàn)場總線
10種類型現(xiàn)場總線采用完全不同的通信協(xié)議。type1采用las方式和publisher/subscriber模式;type2 controlnet使用ctdma方法和producer/consumer模式,ethernet/ip使用ethernet tcp/ip協(xié)議;type3是令牌環(huán)和主站/從站方式;type4通信采用虛擬令牌傳遞方式;type5采用csma/cd方式和ethernet tcp/ip協(xié)議;type6使用tdma多路存取方式;type7使用總線裁決方式;type8采用整體幀協(xié)議;type9采用las方式和publisher/subscriber模式;type10使用ethernet tcp/ip協(xié)議。
從以上論述可以看出,十種類型現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議都不相同,但對ethernet tcp/ip技術(shù)用于h2高速現(xiàn)場總線基本達成共識,ethernet/ip、ff hse和profinet工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)事實上已成為國際標準。
據(jù)了解,iec61158標準的維護期為2007年12月31日,就是說在此之前不會增加新的現(xiàn)場總線,對目前標準內(nèi)的現(xiàn)場總線也不會做修改。由此可見,現(xiàn)場總線系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和格局已經(jīng)基本確定,工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線在系統(tǒng)中的定位已經(jīng)明確,它們兩者之間的關(guān)系見下表。
工業(yè)以太網(wǎng) 現(xiàn)場總線
fundation fieldbus hse fundation fieldbus h
ethernet/ip controlnet, devicenet
profinet priofibus-dp, asi,profibus-pa
modbus-ida ida, modbus tcp/ip
表中列出了當(dāng)前工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的4個主要競爭者,ff hse、ethernet/ip和profinet現(xiàn)場級都有自己的現(xiàn)場總線,這種格局今后不會改變。phoenix contacts公司tinterbus采用的ida工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展很快,并將工業(yè)以太網(wǎng)延伸到現(xiàn)場i/o級,同時modbus tcp/ip協(xié)議已被提交國際因特網(wǎng)工程特別工作組(ietf),希望這個協(xié)議能成為工業(yè)因特網(wǎng)協(xié)議標準。為了使此項工作加速推進,modbus組織和ida組織于2003年10月底宣布合并。國內(nèi)也正在開展工業(yè)以太網(wǎng)的開發(fā)工作,浙大中控技術(shù)有限公司開發(fā)的epa工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)延伸到現(xiàn)場一級,并在化工廠獲得成功試用。
現(xiàn)場總線的長期爭論使人們逐漸認識到,數(shù)字技術(shù)的統(tǒng)一完全不同于模擬技術(shù),現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的統(tǒng)一之路應(yīng)該充分吸收internet技術(shù)實現(xiàn)統(tǒng)一的成功經(jīng)驗,面向市場,不斷創(chuàng)新,建立一個具有互操作性的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),最終為工業(yè)自動化創(chuàng)建一個統(tǒng)一的信息平臺。
如何選用現(xiàn)場總線產(chǎn)品
1.規(guī)模的大小,即需要運用現(xiàn)場總線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點有多少個。
規(guī)模的大小對選用那種現(xiàn)場總線有影響,如:can最多可接設(shè)備110個,而lonworks的節(jié)點數(shù)可達32000個,profibus的節(jié)點也是從幾十個到一百多個。
2.環(huán)境條件:這包括節(jié)點分布的遠近,現(xiàn)場的安全防爆要求,電磁環(huán)境等。
環(huán)境條件的不同,對選用那種現(xiàn)場總線也有影響,首先節(jié)點分布的遠近決定通信線路的長度,而這方面不同的總線其能力是不一樣的,其變化范圍為幾十米至10公里?,F(xiàn)場的安全防爆要求是一項十分重要的指標,根據(jù)上面分析除can總線外,其余幾種都能滿足安全防爆要求,依據(jù)目前的發(fā)展趨勢最好選用profibus-pa或ff的h1。現(xiàn)場電磁環(huán)境的優(yōu)劣,決定了選用構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì),如果現(xiàn)場電磁干擾等很嚴重,最好選用光纖作為傳輸介質(zhì)。
3.傳輸信號情況:這包括傳輸信號是模擬量或數(shù)字量,信息量的大小,對實時性的要求等。)傳輸信號情況的不同對現(xiàn)場能力也提出不同的要求,如果是模擬與數(shù)字信號共存,可以選用hart;如果傳輸?shù)男畔⒘刻貏e大,實時性不高,可以考慮選用profibus—fms;如果是信息量大,實時性高,可以考慮選用profibus—fms和profibus—dp構(gòu)成系統(tǒng)。
4.現(xiàn)場設(shè)備情況:這是指對原老設(shè)備的技術(shù)改造,還是采用符合現(xiàn)場總線要求的新的智能儀表等。這種情況在國內(nèi)的許多單位都存在,由于原來使用的許多儀表都是ii型或iii型表,且目前使用的效果又比較好,但又希望利用先進的現(xiàn)場總線技術(shù)提高生產(chǎn)的綜合自動化水平,這樣實際上是提出了一個在如果充分利用原來老設(shè)備的基礎(chǔ)上建立現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。
另外,如果針對自己的要求,有幾種產(chǎn)品都能滿足自己的要求,且性能價格比都差不多時,這時考慮的因素應(yīng)該是服務(wù),如果哪家的產(chǎn)品用戶多,服務(wù)好(包括安裝,培訓(xùn),維修等),就應(yīng)該考慮優(yōu)先選擇該產(chǎn)品。照目前時情況profibus和ff在這方面比較有優(yōu)勢。










