現場(chǎng)總線(xiàn)的分類(lèi)及特點(diǎn)

1 ． CAN 。
最初由 Robert Bosch 設計，以提供車(chē)輛內電子面板控制單元（ Electronic Control Units, ECUs ）的串行通信。其特點(diǎn)為實(shí)時(shí)、高傳輸可靠性和數據安全性， CAN 產(chǎn)品廣泛、成本低，從而超出汽車(chē)工業(yè)應用至工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，如移動(dòng)機床。 CAN 面向消息，多主、廣播協(xié)議，被 ISO11898 標準化為高速通信，（只定義了數據鏈路層和部分物理層）。 CAN 采用帶非破壞性位判斷的 CSMA 或沖突避免（ CSMA/CA ）以解決潛在的總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)沖突，不丟失數據和帶寬。識別符的長(cháng)度（判斷域）為 11 位標準 ID 和 29 位擴展 ID （ CAN Kingdom ）。 (2)HART 。是為了滿(mǎn)足過(guò)程控制應用中，在不中斷 4-20mA 信號情況下，實(shí)現智能現場(chǎng)設備與主設備之間的雙向數字通信，最初由 Rosemount 開(kāi)發(fā)，得到了 HART 通信基金會(huì )（ HCF ）的支持。 HART 協(xié)議符合 OSI-RM 的 1 、 2 、 7 層。物理層使用基于 FSK 技術(shù)的 Bell 202 。 HART 可以點(diǎn)對點(diǎn)模式運行在已有的 4-20mA 信號線(xiàn)上，過(guò)程值以模擬方式傳送， HART 用來(lái)組態(tài)和測試；或者通過(guò)雙絞線(xiàn)以多點(diǎn)組態(tài)模式運行，滿(mǎn)足本安要求時(shí)，單個(gè)電源最多可遠程供電 15 臺設備；如果本地供電，可連接更多數量的設備。
2 ． LonWorks
Lonworks 是對等控制網(wǎng)絡(luò )，適用于分散控制和樓宇自動(dòng)化中連接智能設備，由美國 Echelon 公司開(kāi)發(fā)。 LonWorks 提供多種傳輸介質(zhì)，柔性拓撲結構，傳輸速率可達 2.5Mbps 。介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)分散爭用。應用層提供 4 類(lèi) 36 種服務(wù)，更新網(wǎng)絡(luò )變量（隱式報文）和顯式報文。變量類(lèi)型為預定義類(lèi)型或 C 語(yǔ)言定義。報文的發(fā)送為點(diǎn)對點(diǎn)或多點(diǎn)方式，帶或不帶確認。
3 ． Modbus Plus
Modbus Plus 是為工業(yè)控制應用（如過(guò)程控制和監控信息傳遞）設計的局域網(wǎng)，由 AEG Modicon 開(kāi)發(fā)。網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)采用單 / 雙電纜布局，可連接至多 64 個(gè)可尋址節點(diǎn)， 1Mbps 傳輸速率。信息格式為 HDLC ，介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)采用令牌方式。
4 ． Profibus: PROcess Field BUS
Profibus 由 Siemens 領(lǐng)導開(kāi)發(fā)，共有 3 種版本： ·Profibus-FMS （ Fieldbus Message Specification ）：針對單元控制，主要是為了解決控制器與智能現場(chǎng)設備之間的大容量信息的傳送。采用令牌與主從方式相結合的辦法，實(shí)現總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)控制。 FMS 包括兩個(gè)基本組件： FMS ， MMS 子集，在面向對象、 client/server 體系結構下提供服務(wù)給用戶(hù)應用，其重要特性為虛擬現場(chǎng)設備（ Virtual Field Device, VFD ）和低層接口（ Lower Layer Interface, LLI ），使應用功能適應數據鏈路層的眾多特性。 FMS 有 39 種服務(wù)，包括環(huán)境管理、變量訪(fǎng)問(wèn)、域管理、程序調用管理、事件管理、虛擬現場(chǎng)設備支持、對象字典（ Object Dictionary, OD ）管理等。不支持實(shí)時(shí)服務(wù)，規約在用戶(hù)層定義。是 MiniMAP 的有力競爭者。 ·Profibus-DP （ Decentralised Peripherals ）：針對自動(dòng)化系統中的實(shí)時(shí)循環(huán) I/O 通信。省略了 OSI 模型的第 7 層，通過(guò)直接數據連結映像器直接將用戶(hù)接口連結到第 2 層。 ·Profibus-PA （ Process Automation ）：面向過(guò)程控制應用。物理層滿(mǎn)足 IEC 1158-2 本安傳送標準， “ 電壓模式， 31.25kbps，或 RS485 ；數據鏈路層為 DIN 19245 的功能集合；應用層與 Profibus-FMS 相同。儀表 A 和 B 的規約在用戶(hù)層定義，已確保設備的可互操作性和互換性。 FMS 和 DP 主要服務(wù)于離散制造應用，使用 RS485 接口。實(shí)際上，可在同一系統甚至同一設備中同時(shí)使用 FMS 和 DP 。不同功能和 10 種傳輸速率（ 9.6kbps~12Mbps ）的芯片和開(kāi)發(fā)工具可選。 Profibus 是一個(gè)從現場(chǎng)到單元層的系統方案，在 Siemens 的極力推薦下，已被工業(yè)界廣泛接受，安裝數量很多。