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现场总线的分类及发展趋势分析的论文

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现场总线的分类及发展趋势分析的论文

1基金会现场总线(Foundation Field bus简称FF)

基金会现场总线的主要组织研发者是现场总线基金会，该技术在后来的发展中，已被列入1EC61158标准。这样就可以实现更好的衔接自动化系统，基金会现场总线系统在研发设计过程中，主要是考虑了自动化系统在功能、环境与技术方面的需要。FF在实际应用过程中，能够在流程化的工业施工现场发挥更大的作用，并且具有良好的安全防爆功能。从实际情况来看，这种总线系统应用前景还算不错，其主要应用是在过程自动化领域。它使用的是国际标准化组织IS 0的开放化系统互联OS工的简化模型(1,2,7层)，即物理层、数据链路层、应用层，除此之外，这种系统还增加了用户层。FF有两种通信速率，即低速H1和高速H2，这两种不同的通信速率，在很大程度上提高了总线系统的应用范围。

2 CAN (控制器局域网)

CAN就是通常所说控制器局域网，从目前来看，在国际范围内，CAN总线有着很大的应用市场。在刚开始时，AN总线技术主要是应用在汽车环境中的微控制器通信中，通过这项技术，能够实现车载各电子控制装置ECU之间的信息交换，这样，就可以很好的实现汽车电子的网络化控制，提高汽车内部的控制效率。CAN最早出现在德国，它是由BO SCH公司开发出来的，其主要应用在离散控制领域，CAN具有如下优点:抗干扰能力良好，并且可以实现自动关闭，在实际传输过程中，速度较快。

3 Lon works

Lon works是由美国Ehen公司开发设计的，在后来的发展中，Motorola公司共同倡导使用。Lon works使用IS0模型的全部7层通讯协议。Lon works的通讯介质较多，可以根据不同的情况使用双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等。LonwoxKs的直接通信距离能够达到2700m (78Kb跳)，在该技术领域，还被称作被通用控制网络。

4 Device Net

Device Net的使用成本较低，其网络解决方案也非常简单，并且网络标准是开放的。Device et在实际使用过程中，可以实现直接互联，这样就可以在很大程度上改善设备之间的通信，同时又能够为其提供必要的设备级阵地。Deficient主要是基于CAN技术，它的.传输率在125Kb到500Kb之间。

5 PROFIBUS

PROFIBUS是德国标准和欧洲标准的现场总线标准。由PROFIBUS-DP,PROFIBUS-FM S,PROFIBUS-PA系列组成。该种系统，在实际使用过程中，性能优异，得到了很多用户的认可。该系统在实际应用过程中，主要包含如下几个层次:①现场设备层。该层的主要功能是连接作业现场的设备，常用的有分散式功、传感器、驱动器、执行机构、开关设备等。通过这些设备，能够实现对现场设备控制及其设备之间连锁控制。该层的主站的功能是管理总线通信，以及其所有从站的通信。总线上把该系统流程上其他设备的相关生产工艺参数进行存储，在实际作业环节，由主站来控制和执行。②车间监控层。通过车间级监控，可以实现车间中生产设备的相互连接，具体来说，就是把车间里的不同的生产线，连接到主控器，这就可以实现车间级的设备监控。③工厂管理层。通过使用集线器，车间的操作员能够实现与车间办公管理网的连接，然后可以把车间的相关生产数据报送到车间管理层。这样就可以使得工厂的管理层，实现对车间生产情况的及时掌握。

6 HART

HART，它是由Rose out公司设计研发的，其主要特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，从技术上来看，该种系统是模拟系统向数字系统转变的过渡产品。它的通信模型共有三层，即物理层、数据链路层和应用层三层，能够支持点对点主从应答方式和多点广播方式。

7 World FIP

该总线系统源于1987年3月成立的World FlP协会，其中主要是以法国CEGELEC ,SCHNE}ER等公司设计研发的FlP(工厂仪表协议)现场总线系列产品为主。该协会一共有100多个成员，总体上来看，这些产品在法国市场占据着大多数份额，据相关数据统计显示，已经超过了60%，而在欧洲的市场份额大概在25%左右。该总线系统的主要产品，应用在发电与输配电、加工自动化、铁路运输、地铁和过程自动化等领域。

除了上述提到的几种现场总线技术之外，还有其他一些比较出名的总线系统，比如丹麦公司Process-Data启设计开发的P-Net，这种技术的应用范围主要是农业、林业、水利、食品等行业。

通过上面的论述，可以总结出现场总线所具备的特点，具体说来，其特点可以总结为如下几个方面:第一，控制设备并不单单只发挥设备的基本功能，还具有通信功能，这样就能够很方便的实现对工厂底层网络的控制。第二，总线系统在使用过程中，其通信标准是统一、开放的，这样就使得系统的使用更加方便和灵活，能够实现相互交换操作和及时切换。第三，相同功能之间的设备可以实现互换，这是因为总线系统的功能块与结构具有规范化的标准，这样就可以将控制功能下放到现场。

现场总线的优点可以总结为如下:使得自控设备与系统能够实现信息网络通信，这样就可以在很大程度上提高其应用范围。在使用过程中，一对双绞线能够实现挂载多个控制设备，这就会降低不少安装成本，并且能够减少后期的维护支出。通过使用该种技术，还可以提高系统的安全性和可靠性，能够为用户提供更加灵活和自由的系统集成主动权。

8国内技术发展情况

从现阶段来看，在国内市场上现场总线系统的技术较多，不同类型技术产品之间的竞争非常激烈，值得注意的一点是，竞争的主要焦点在于应用工程领域。一些有实力的企业已经设计研发出自己的总线控制系统产品，并且在不断拓展市场，总的来说，各行各业的总线控制技术发展迅速，随着我国工业信息化的不断升级，未来现场总线技术的应用市场会不断扩大，并且其技术的发展，也在向国际化标准靠拢，技术水平也在逐步得到提升。

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