現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及應(yīng)用-幾種主要現(xiàn)場總線協(xié)議的特點
| 現(xiàn)場總線在發(fā)展的最初，各個公司都提出自己的現(xiàn)場總線的協(xié)議，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。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，現(xiàn)場總 線的協(xié)議逐漸趨于統(tǒng)一，針對制造業(yè)自動化，DeviceNet在北美和日本用的比較普遍，PROFIBUS-DP在歐洲用的比較 普遍。針對過程自動化，PROFIBUS-PA和Foundation Fieldbus占據(jù)大部分市場。其他的總線協(xié)議如ASI、InterBus- S、Sensoplex在某些特殊的領(lǐng)域也有一些市場，下面分別介紹各種總線的一些特點。 1、PROFIBUS，最快的總線，世界范圍的標(biāo)準(zhǔn)。 PROFIBUS是在1987年，由德國科技部集中了13家公司和5家科研機(jī)構(gòu)的力量，按照ISO/OSI參照模型制訂的現(xiàn)場總線 的德國國家標(biāo)準(zhǔn)。 最近，在歐洲通過投票，成為歐洲的標(biāo)準(zhǔn)EN50170。主要由擁有400多個公司成員的PROFIBUS用戶組織（PNO）進(jìn)行 管理。 PROFIBUS由三部分組成，即PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-DP及PROFIBUS-PA。其中，F(xiàn)MS主要用于非控制信息的傳輸， PA主要用于過程自動化的信號采集及控制。PROFIBUS-DP是制造業(yè)自動化主要應(yīng)用的協(xié)議內(nèi)容，是滿足用戶快速通 訊的******方案，每秒可傳輸12兆位。掃描1000個I/O點的時間少于1ms。 PROFIBUS是世界范圍的標(biāo)準(zhǔn)，取得了很大的成功：至少1，000，000套設(shè)備投入運(yùn)行，超過600家成員公司，超過 1100種PROFIBUS產(chǎn)品。 2、DeviceNet通用型、低價位的總線 DeviceNet（設(shè)備網(wǎng)）是一種低價位的總線，它可連接自動化生產(chǎn)系統(tǒng)中廣泛的工業(yè)設(shè)備。在制造業(yè)領(lǐng)域，設(shè)備網(wǎng) 遍及全球，尤其是北美和日本。最初是由AB公司設(shè)計，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一種開放式的現(xiàn)場總線的協(xié)議，其管理組 織ODVA由全球多家公司組成，提供設(shè)備網(wǎng)的產(chǎn)品，支持設(shè)備網(wǎng)規(guī)范的進(jìn)一步開發(fā)。DeviceNet能夠降低設(shè)備的安裝 費用和時間?？刂葡到y(tǒng)中的接近開關(guān)、光電開關(guān)和閥門等可通過電纜、插件、站等產(chǎn)品進(jìn)行長距離通訊。并且能夠 提高設(shè)備級的診斷能力。相對于PROFIBUS-DP，DeviceNet具有更強(qiáng)大的通訊功能，支持除了主-從方式之外的，多 種通訊方式，可以更靈活地應(yīng)用于控制系統(tǒng)中。 3、Foundation Fieldbus 高級過程控制現(xiàn)場總線 Foundation Fieldbus針對過程自動化而設(shè)計，它是通過數(shù)字、串行、雙向的通訊方法來連 接現(xiàn)場裝置的。Foundation Fieldbus通訊不是簡單的數(shù)字4-20mA信號，而是使用復(fù)雜的通訊協(xié)議，它可連接能執(zhí)行簡單的閉環(huán)算法（如PID） 的現(xiàn)場智能裝置。一個通訊段可配置32個現(xiàn)場裝置，通訊速度為每秒31.25kb,每段******距離為1900米。 4、Sensoplex 2重工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)大的抗干擾能力 Sensoplex 2 是TURCK設(shè)計應(yīng)用于重工業(yè)自動化領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò) Sensoplex 2 是采用先進(jìn)的頻率偏移技術(shù)進(jìn)行通訊的，對于易引起通訊故障的強(qiáng)電磁場有較強(qiáng)的抗干擾能力，優(yōu)于 其它現(xiàn)場總線。已廣泛應(yīng)用于世界上主要的汽車制造廠。它通過一根電纜通訊及供電，其固定的傳輸速度為188K， 使用中繼器的******傳輸距離為400米，可接入512個I/O點，通過主站可連接多種PLC和現(xiàn)場總線，如PROFIBUS和 DeviceNet，Modbus Plus,Siemens S5/S7,Modicon,GEC,AB PLC等。 5、AS-i總線，最簡單的總線AS-i代表著執(zhí)行器、傳感器接口。使用兩線為設(shè)置與輸入傳送數(shù)據(jù)及電源。線圈輸出 等需使用附加的兩芯電纜供電。AS-i區(qū)別于其它工業(yè)總線，使用扁平電纜通訊，將連接齒嵌入電纜。也可使用傳統(tǒng) 的IP67/、NEMA6 eurofast連接件。AS-i系統(tǒng)包括一個主站接口，供電電源，最多31個子站。整個系統(tǒng)長度不能超過100米，但可以 自由分布，沒有分支規(guī)則和終端。AS-i適合于不需要昂貴總線的小型網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)需要簡單的主-從總線連接分散的信 息和I/O裝置，并且數(shù)據(jù)不是很重要時，AS-i是最經(jīng)濟(jì)的方案。 6、Interbus_S總線，簡單網(wǎng)絡(luò)Interbus_S網(wǎng)絡(luò)可以簡單的安裝與配置。網(wǎng)上的節(jié)點類似簡單的移位寄存器，位流 經(jīng)過節(jié)點則發(fā)生翻轉(zhuǎn)。Interbus_S啟動網(wǎng)絡(luò)并自動配置，不需要節(jié)點地址。使用一根電纜，符合IEEE802.5令牌環(huán) 的規(guī)定。一個網(wǎng)絡(luò)上最多可有64個裝置，速度可達(dá)500KB/S，最長距離為25600米，移動節(jié)點間距離為400米。 7、Seriplex總線產(chǎn)品 Seriplex是比較早的開放式總線，它使用五線，一根數(shù)據(jù)線，一根時鐘線，一根屏蔽線，兩根電源線。輸出一般使 用輔助電源供電。使用操作模式一，系統(tǒng)可以作為沒有主站的高速長距離點對點網(wǎng)絡(luò)。輸出節(jié)點映射輸入節(jié)點，并 可簡單的編程。 8、Smart Distributed System總線，CANbus的變形 Smart Distributed System與DeviceNet都使用CANbus。由于芯片、信號水平和應(yīng)用環(huán)境的局限，工業(yè)應(yīng)用的需要比較少。 |
