現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置

由于市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，世界各大控制系統(tǒng)廠家都相繼開發(fā)了各自的現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)繁多。要想達(dá)到開放、兼容、互操作和各總線間互聯(lián)的目的，就必須實(shí)行大家都遵守的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)際IEC/TC65標(biāo)準(zhǔn)化組織為統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議，在10多年工作中，通過爭(zhēng)論與妥協(xié)，于1999年12月底通過了8種總線標(biāo)準(zhǔn)的折中方案。這8種總線的類型是：IEC技術(shù)報(bào)告（FF即H1）、CONTROLNET、PROFIBUS、P-NET、FF、HSE、SWIFTNET、WOLDFIP、INTERBUS，再加上IECTC17B通過的3種現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，即SDS、ASI與DeviceNet，還有ISO11898的CAN，共有12種之多。IEC/TC65?負(fù)責(zé)測(cè)量和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作的SC65C/WG6，是較先開始現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)化工作的組織。

1、基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FoundationFieldbus?簡(jiǎn)稱FF）

這是以美國(guó)Fisher-Rousemount公司為首的聯(lián)合了橫河、ABB、西門子、英維斯等80家公司制定的ISP協(xié)議和以Honeywell公司為首的聯(lián)合歐洲等地150余家公司制定的WorldFIP協(xié)議于1994年9月合并的。該總線在過程自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景。

基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI的簡(jiǎn)化模型（1，2，7層），即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，另外增加了用戶層。FF分低速H1和高速H2兩種通信速率，前者傳輸速率為31.25Kbit/秒，通信距離可達(dá)1900m，可支持總線供電和本質(zhì)安全防爆環(huán)境。后者傳輸速率為1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距離為750m和500m，支持雙絞線、光纜和無(wú)線發(fā)射，協(xié)議符號(hào)IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。FF的物理媒介的傳輸信號(hào)采用曼切斯特編碼。

2、CAN（ControllerAreaNetwork控制器局域網(wǎng)）

早先由德國(guó)BOSCH公司推出，它廣泛用于離散控制領(lǐng)域，其總線規(guī)范已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN協(xié)議分為二層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，具有自動(dòng)關(guān)閉功能，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線仲裁技術(shù)，通過設(shè)置優(yōu)先級(jí)來(lái)避免沖突，通訊距離較遠(yuǎn)可達(dá)10KM/5Kbps/s，通訊速率較高可達(dá)40M?/1Mbp/s，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個(gè)。已有多家公司開發(fā)了符合CAN協(xié)議的通信芯片。

3、Lonworks

它由美國(guó)Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡導(dǎo)。它采用ISO/OSI模型的全部7層通訊協(xié)議，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和紅外線等多種通信介質(zhì)，通訊速率從300bit/s至1.5M/s不等，直接通信距離可達(dá)2700m（78Kbit/s），被譽(yù)為通用控制網(wǎng)絡(luò)。Lonworks技術(shù)采用的LonTalk協(xié)議被封裝到Neuron（神經(jīng)元）的芯片中，并得以實(shí)現(xiàn)。采用Lonworks技術(shù)和神經(jīng)元芯片的產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用在樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、保安系統(tǒng)、辦公設(shè)備、交通運(yùn)輸、工業(yè)過程控制等行業(yè)。?

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；是一次工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備通信的數(shù)字化革命。