白話(huà)講解現場(chǎng)總線(xiàn)

說(shuō)起現場(chǎng)總線(xiàn)，這項技術(shù)不能說(shuō)是這兩年自控領(lǐng)域討論最廣的話(huà)題，但也能算得上自控廠(chǎng)商相互角逐爭奪市場(chǎng)一項技術(shù)。從siemens早在10年前全球推廣的profibus到近年來(lái)profinet，再到emerson推廣的FF以及rockwell的推廣的devicenet和ethernet/ip，其實(shí)自動(dòng)化廠(chǎng)商心里很清楚，誰(shuí)掌握了現場(chǎng)總線(xiàn)，誰(shuí)就掌握了標準，誰(shuí)掌握了標準，誰(shuí)就掌握了市場(chǎng)誰(shuí)就是技術(shù)領(lǐng)頭羊。那現場(chǎng)總線(xiàn)到底是什么，對于自動(dòng)化技術(shù)人員又能帶來(lái)什么呢？
現場(chǎng)總線(xiàn)，主要是由物理通訊形式+通訊協(xié)議+網(wǎng)絡(luò )調度機制這三部分組成。
物理通訊形式，我想大家理解起來(lái)不會(huì )很難，其實(shí)就是RS485、RS232、RS422、TCP/IP這幾種物理通訊形式。將來(lái)可能會(huì )出現無(wú)線(xiàn)，但是現在無(wú)線(xiàn)技術(shù)的通訊穩定性和行業(yè)和國家還沒(méi)有形成一些規范，所以未來(lái)幾年也不會(huì )大量使用無(wú)線(xiàn)作為現場(chǎng)總線(xiàn)。
通訊協(xié)議，通訊協(xié)議對于自控人來(lái)說(shuō)并不陌生，但是很少有人深刻理解和掌握，現場(chǎng)總線(xiàn)的協(xié)議，主要是每個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)站點(diǎn)需要通訊數據以何種形式通過(guò)通訊形式傳輸。
網(wǎng)絡(luò )調度機制，大家可能覺(jué)得通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò )調度機制是不是一回事，其實(shí)他并不是一回事，這是現場(chǎng)通訊特點(diǎn)，普通總線(xiàn)只是關(guān)鍵通訊數據，而現場(chǎng)總線(xiàn)要支持帶有時(shí)間標簽和優(yōu)先級，也就是這個(gè)調度機制主要是保證通訊數據的實(shí)時(shí)性和及時(shí)性。
在這里不妨舉個(gè)例子：現場(chǎng)總線(xiàn)等同于生活中交通系統
通訊形式=交通上水陸空
通訊協(xié)議=交通上的交通規則
網(wǎng)絡(luò )調度=交通上交警指揮系統
生活中人們不論何種方式出行，都不會(huì )離開(kāi)水陸空這三種形式，而不論作何種交通工具，都是要遵守交通規則。只有遵守交通規則才能正常行駛并到達指定地點(diǎn)，而交警的工作就要解決在正常運行當中一些由于干擾造成的交通擁堵，交警主要是來(lái)解決擁堵，并保證關(guān)鍵道路的通行，并有效地實(shí)施了交通上的優(yōu)先級。
我想經(jīng)過(guò)這樣的介紹，大家應該對于現場(chǎng)總線(xiàn)有一個(gè)梗概性的了解。那對于自控人員現場(chǎng)總線(xiàn)又能給我們帶來(lái)什么呢？可能大家對于這個(gè)技術(shù)還沒(méi)有“山雨欲來(lái)風(fēng)滿(mǎn)樓”的感覺(jué)，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)確實(shí)改變了傳統總線(xiàn)控制思維，常規的總線(xiàn)控制都是由一個(gè)主控CPU通過(guò)總線(xiàn)把子站數據拿過(guò)來(lái)進(jìn)行計算，，然后根據結果再通過(guò)總線(xiàn)把控制要求下發(fā)給另一子站，這樣其實(shí)就是浪費總線(xiàn)帶寬的資源，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，可以把控制分散到各個(gè)子站，而每個(gè)子站有時(shí)數據采集的終端和執行者，這樣可以有效地減輕中央CPU的負擔，并且改變常規的控制模式，以前很多人都說(shuō)現場(chǎng)總線(xiàn)可以節省大量布線(xiàn)成本，其實(shí)線(xiàn)纜成本是有一些但絕不是現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為之存在的理由，它是一種改變常規控制的革新式技術(shù)，它把控制的核心通過(guò)總線(xiàn)技術(shù)下放到各個(gè)站點(diǎn)，在總線(xiàn)上的各個(gè)通訊站點(diǎn)，不再是數據采集和控制執行的終端，而是具有控制邏輯的大腦。