现场总线技术简介

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1、周贤光C现场总线技术简介计量-控制&中图分类号’()"*!&文献标识码’+佳的控制系统。&文章编号’$##*,#!-./"##$0#%,##!!,#"/*0在仪表室可对现场仪表进行调试和点检。"通信方式比较现场总线技术简介";$三种通信方式比较/$0模拟通信方式。模拟通信方式用4567周贤光/南京水泥工业设计研究院，南京"$##".0"#56直流模拟信号传送信息，拓扑一对一方式，即一对线只能接一台现场仪表，只有一个传送方向。自从"#世纪*#年代中期世界上成功地推出第/"0混合通信方式。混合通信方式是在4567一代123至.#年代这一段时间内，过程控制的

2、基"#56直流模拟信号上把现场仪表信息作为数字信础———现场装置的输入输出信号一直采用4567号重叠的通信方式，加上模拟通信方式的功能，可远"#56/或#567$#56012模拟信号。进入.#年代程设定现场仪表的量程和调整现场仪表的零点。但后123向综合化方向发展，开始采用现场总线技混合通信方式是厂家个别开发的，不同厂家设备之术。现场总线的应用给传统的自动控制系统带来了间不能进行信息交换，如+<6=>协议与?6<(协议根本的变革，已成为未来控制系统的发展方向。之间无法交换信息。这种方式实现数字数据的通信基本上以模拟4567"#56通信为主体，因此其数$

3、现场总线及其特点字数据的通信速度比现场总线通信方式低。-#年代末开始开发的现场总线技术是微电子/!0现场总线通信方式。现场总线通信方式与技术、控制技术、计算机技术、网络技术和现代仪器上述两种通信方式不同，是完全的数字信号通信方仪表技术的发展成果，具有全数字化、全分散式、全式。可以进行双向通信，传送多种数据，一根现场总开放性、互操作性以及开放式的互联网络等特点，线的配线可连接多台现场仪表。由于这种通信方式它用全数字化、双向、多变量的通信方式替代传统推行国际标准，确保了互操作性，解决了在混合通信的4567"#56/或#567$#56012单变量单向模方式中

4、传送速度慢，不同厂家仪表之间相互兼容性拟传输方式。差等问题。三种通信方式的比较见表$。现场总线的定义为：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字表$通信方式比较式、串行、多点通信的数据总线。现场总线装置是指通信方式现场总线混合通信模拟通信系统最底层的监测、执行和计算设备，包括变送器、拓扑方式多种$对$$对$/47"#05612/47"#05612执行器等，而且都可兼带调节器，具有控制功能。传送方式数字信号模拟信号模拟信号采用双向通信现场仪表的现场总线与传统数字信号4567"#56标准模拟传输方式相比，有以下特点：传送方向双向单向

5、/模拟0单向/$0$根双绞电缆可连接多台设备，从而减少导双向/数字0信号种类多重信号部分多重信号单一信号线数量，降低配线成本。规格-类总线标准每个厂家不同规格化/"0采用数字通信方式，可以处理高精度的信息，品质管理更加严密。";"传送精度比较/!0实现了多重通信，可以传送现场仪表的)8在模拟通信方式中@数据传送时产生误差的原值、98值以外的信息。因有：现场仪表中1A6转换产生的误差；模拟信号/40现场仪表之间可以相互通信，实现了现场传送产生的误差；系统仪表的6A1转换产生的误差仪表的自律分散控制。/见图$/B00。/%0可确保互操作性，同一总线标准不同

6、厂家在现场总线通信方式中，是用数字信号传送数的仪表可以组合。据，数字信号传送不同于模拟信号传送之处在于：现/:0不限定厂家、机型，选择范围广，易构成最场总线是数据以数字状态传送，不需要1A6、6A1水泥工程"##$年第%期·!!·周贤光_现场总线技术简介计量-控制转换；不产生因信号传送带来的误差。使用现场总现场总线的标准化对产业界有重大影响。要形线可消除上述的三个误差,见图%,4..，提高了传送成一种能针对过程控制的特点，技术上先进，同时精度。现场总线与模拟通信方式在数据传送时的精又能被各仪表和控制厂以及用户广泛接受的数字度比较见图%。通信标准是一个极

7、其复杂的过程。国际电工委员会,’().早在%M+"年就成立了()VE)*&VF)*&)VKQ*工作组，开始起草现场总线标准，经过近%$年的努力，’()*%%&+U#现场总线物理层规范于%MM!年正式成为国际标准，’()*%%&+U!链路层服务定义、’()*%%&+U"链路层协议规范、’()*%%&+U&应用层服务定义和’()*%%&+U*应用层协议规范于%MM7年底前后分别成为国际标准最终草案,-L’F.。但最终现场总线’()*%%&+还是没有制定成一个单一标准，在#$$$年%月宣布的’()*%%&+国际标准中，将+种总线均列入国际标准,见表#.。其中

8、，修改后的’()*%%&+U!WU*四个技术规范和已通过的!现场总线的国际标准’()*%%&+