现场总线的分类及特点

2013-8-11 09:16| 编辑:电工学习网| 查看: 19343| 评论: 0

1 ． CAN 。
最初由 Robert Bosch 设计，以提供车辆内电子面板控制单元（ Electronic Control Units, ECUs ）的串行通信。其特点为实时、高传输可靠性和数据安全性， CAN 产品广泛、成本低，从而超出汽车工业应用至工业自动化领域，如移动机床。 CAN 面向消息，多主、广播协议，被 ISO11898 标准化为高速通信，（只定义了数据链路层和部分物理层）。 CAN 采用带非破坏性位判断的 CSMA 或冲突避免（ CSMA/CA ）以解决潜在的总线访问冲突，不丢失数据和带宽。识别符的长度（判断域）为 11 位标准 ID 和 29 位扩展 ID （ CAN Kingdom ）。 (2)HART 。是为了满足过程控制应用中，在不中断 4-20mA 信号情况下，实现智能现场设备与主设备之间的双向数字通信，最初由 Rosemount 开发，得到了 HART 通信基金会（ HCF ）的支持。 HART 协议符合 OSI-RM 的 1 、 2 、 7 层。物理层使用基于 FSK 技术的 Bell 202 。 HART 可以点对点模式运行在已有的 4-20mA 信号线上，过程值以模拟方式传送， HART 用来组态和测试；或者通过双绞线以多点组态模式运行，满足本安要求时，单个电源最多可远程供电 15 台设备；如果本地供电，可连接更多数量的设备。
2 ． LonWorks
Lonworks 是对等控制网络，适用于分散控制和楼宇自动化中连接智能设备，由美国 Echelon 公司开发。 LonWorks 提供多种传输介质，柔性拓扑结构，传输速率可达 2.5Mbps 。介质访问分散争用。应用层提供 4 类 36 种服务，更新网络变量（隐式报文）和显式报文。变量类型为预定义类型或 C 语言定义。报文的发送为点对点或多点方式，带或不带确认。
3 ． Modbus Plus
Modbus Plus 是为工业控制应用（如过程控制和监控信息传递）设计的局域网，由 AEG Modicon 开发。网络总线采用单 / 双电缆布局，可连接至多 64 个可寻址节点， 1Mbps 传输速率。信息格式为 HDLC ，介质访问采用令牌方式。
4 ． Profibus: PROcess Field BUS
Profibus 由 Siemens 领导开发，共有 3 种版本： ·Profibus-FMS （ Fieldbus Message Specification ）：针对单元控制，主要是为了解决控制器与智能现场设备之间的大容量信息的传送。采用令牌与主从方式相结合的办法，实现总线访问控制。 FMS 包括两个基本组件： FMS ， MMS 子集，在面向对象、 client/server 体系结构下提供服务给用户应用，其重要特性为虚拟现场设备（ Virtual Field Device, VFD ）和低层接口（ Lower Layer Interface, LLI ），使应用功能适应数据链路层的众多特性。 FMS 有 39 种服务，包括环境管理、变量访问、域管理、程序调用管理、事件管理、虚拟现场设备支持、对象字典（ Object Dictionary, OD ）管理等。不支持实时服务，规约在用户层定义。是 MiniMAP 的有力竞争者。 ·Profibus-DP （ Decentralised Peripherals ）：针对自动化系统中的实时循环 I/O 通信。省略了 OSI 模型的第 7 层，通过直接数据连结映像器直接将用户接口连结到第 2 层。 ·Profibus-PA （ Process Automation ）：面向过程控制应用。物理层满足 IEC 1158-2 本安传送标准， “ 电压模式， 31.25kbps，或 RS485 ；数据链路层为 DIN 19245 的功能集合；应用层与 Profibus-FMS 相同。仪表 A 和 B 的规约在用户层定义，已确保设备的可互操作性和互换性。 FMS 和 DP 主要服务于离散制造应用，使用 RS485 接口。实际上，可在同一系统甚至同一设备中同时使用 FMS 和 DP 。不同功能和 10 种传输速率（ 9.6kbps~12Mbps ）的芯片和开发工具可选。 Profibus 是一个从现场到单元层的系统方案，在 Siemens 的极力推荐下，已被工业界广泛接受，安装数量很多。

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