現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在自動(dòng)化控制系統中的應用探析

引言

現場(chǎng)總線(xiàn)應該根據國民經(jīng)濟發(fā)展和市場(chǎng)需求,結合現場(chǎng)總線(xiàn)特點(diǎn)和我國國情,從長(cháng)遠出發(fā)確定現場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展戰略。隨著(zhù)基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的全開(kāi)放控制系統的誕生,將對傳統的控制系統結構帶來(lái)革命。采用現場(chǎng)總線(xiàn)方式可以節省硬件數量與投資，可減少變送器的數量，不再需要單獨的控制器、計算單元等；節省安裝和維護費用等。

現場(chǎng)總線(xiàn)是指安裝在制造或過(guò)程區域的現場(chǎng)裝置與控制室內的自動(dòng)控制裝置之間實(shí)現雙向串行多節點(diǎn)數字通信、完成測量控制任務(wù)的數據總線(xiàn)?，F場(chǎng)總線(xiàn)控制系統正逐漸把電氣控制和過(guò)程控制合并起來(lái),實(shí)現真正意義的集中控制。

1現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)介紹

1.1PROFIBUS（Process Fieldbus）現場(chǎng)總線(xiàn)

以西門(mén)子公司為首的PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議滿(mǎn)足開(kāi)放性總線(xiàn)系統的要求,構成從傳感器/執行器、現場(chǎng)級、單元級直至管理級的透明的通訊系統。PROFIBUS是一個(gè)家族。它有三個(gè)成員或三種類(lèi)型,即-FMS,-DP和-PA，基本特點(diǎn)如下：

1）PROFIBUS-FMS(Fieldbus MessageSpecification現場(chǎng)總線(xiàn)報文規范)。此部分是完成控制器和現場(chǎng)器件之間的通信以及控制器之間的信息交換，適應于完成中等傳輸速度進(jìn)行較大數據交換的循環(huán)和非循環(huán)通訊任務(wù)。使用RS485時(shí)，通信速率為9.6k-500k波特，距離為1.6km-4.8km，最多可接122個(gè)節點(diǎn)，介質(zhì)可為雙絞線(xiàn)或光纜。

2）PROFIBUS-DP(Decentralized Pe—riphery分散型外圍設備)是一種優(yōu)化的通訊模塊，適用于自動(dòng)控制系統和外圍設備之間的通信，對時(shí)間要求苛刻的場(chǎng)合。RS-485雙絞線(xiàn)或光纜，為9.6K-12M波特,最大站數126。

3）PROFIBUS-PA(Process Automa—tion過(guò)程自動(dòng)化)，應用于過(guò)程自動(dòng)化，用于對安全性要求高的場(chǎng)合及由總線(xiàn)供電的站點(diǎn)。通信速率為31.25kbps，最大距離為≤1.9km。

1.2LonWorks（Local Operating Networks）現場(chǎng)總線(xiàn)

LonWorks技術(shù)是美國Echelon公司1991年推出的一套標準，是一種開(kāi)放分布式控制總線(xiàn)技術(shù)。目前采用LonWorks技術(shù)的產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)控制、建筑物自動(dòng)化等領(lǐng)域，相應的LON（LocalOperating Networks）總線(xiàn)也成為但前最為流行的總線(xiàn)之一，基本特點(diǎn)如下：

1)LONWORKS協(xié)議遵循ISO／OSI參考模型，它提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)，可以構成總線(xiàn)型、星型、環(huán)型和混合型等典型的網(wǎng)絡(luò )結構，能實(shí)現網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的自由組合，可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現不同現場(chǎng)總線(xiàn)的互聯(lián)。