随着计算机、控制、通信、网络等技术的发展,作为工业控制数字化、智能化与网络化典型代表的现场总线(Fieldbus)也得到了迅速发展,引起了工程技术界的普遍兴趣与重视。现场总线技术是20世纪80年代中期在国际上发展起来的一种工业控制技术,是计算机网络适应工业现场环境的产物,是一种工业数据总线,主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
现有的多数现场设备,其内部都采用了微处理器和数字化元件,为提高设备的性价比,需要在这些数字设备之间实现数字通信。采用现场总线的目的就是为满足这种要求,为工业领域中的测量和调节控制设备提供实现数字通信的手段。
现场总线,根据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF(Fieldbus Foundation)的定义:“是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。”也就是说,基于现场总线的系统是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络的节点,用总线相连,实现信息的相互交换,使得不同网络、不同现场设备之间可以信息共享。
对于现场总线,一方面是把传统的模拟仪表变成数字仪表,变单一功能为多项功能,实现现场仪表的互操作和互换信息;另一方面是把DCS(分散型控制系统)变成FCS(现场控制系统),在现场建立开放式的现场通信网络,实现全系统的数字通信网络化。(www.daowen.com)
20世纪80年代以来,各种现场总线技术不断涌现。到目前为止,世界上存在着40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,国际标准组织⁃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过程自动化、医药领域、加工制造、交通运输、国防、航天、农业和楼宇等领域,大概不到十种的总线占有80%左右的市场。
目前,较流行的现场总线主要有CAN(Control Area Network),LonWorks(Local Operating Network),ProfiBus(Process Field Bus),HART(Highway Addressable Remote Transducer)和FF(Foundation Fieldbus)。
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