两种现场总线的比较.doc

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1、摘要现场总线是自动化领域的计算机网络，是当今自动化领域技术发展的热点之一。它以总线为纽带，将现场设备连接起来成为一个能够相互交换信息的控制网络，是一种双向串行多节点数字通信的系统。CAN总线是现场总线的一种，它最初被应用于汽车的控制系统中。由于其卓越的性能，CAN总线的应用范围已不再局限于汽车工业，被广泛应用到自动控制、楼宇自动化、医学设备等各个工业控制领域。本文介绍了现场总线及其特点，然后以CAN总线为重点，说明了CAN总线的特点及工作原理。接着分析了CAN总线在电气控制领域的应用，以在变电站监

2、控系统中的应用为重点，根据变电站监控系统通信网络的特点和要求提出自己的设计思想。关键字：现场总线、CAN总线、控制系统、变压器一、INTERBUS现场总线技术简介INTERBUS现场总线是由德国PhoenixContact公司开发。INTERBUS现场总线是一种开放的串行总线，可以构成各种拓扑结构，并允许有16级嵌套连接方式。该总线最多可挂512个现场设备，设备之间的最大距离为400m，无需中继器网络的最大距离为12.8cm。INTERBUS总线包括运程总线和本地总线，远程总线用于远距离传输数据，

3、采用RS85传输，网络本身不供电，通信速率为500Kbps和2Mbps。INTERBUS有自己独特的环路结构，环路使用标准电缆同时传送数据和电源。环路可以连接模拟、数字设备甚至复杂的传感器/执行器，也允许直接接入智能终端仪表。协议包括物理层、数据链路层和应用层。数据链路层采用面向过程数据的传输方式及集总帧协议，可以传输循环过程数据和非循环过程数据；帧信息包括一个启动信号、回送信息、数据安全/结束信息。集总帧具有非常高的传输速率，其速率高达52%。尽管INTERBUS通信速率为500Kbps和2Mb

4、ps，通信速率和效率很高。应用层服务用于实现实时数据交换、VFD支持、变量访问、程序调用和12个相关的服务。INTERBUS总线有很强的监视、诊断功能。总线监控功能可以监视整个网络系统的运行状态，同时也提供总线网络的变结构功能，能及时根据设计要求，关断和连接总线的某个子总线段。监控功能是现场安装、调试、诊断和维护的有力工具。具体功能是识别和确定安装错误和部件错误。现场总线模块具有输入/输出的状态显示，在调试时可设置输出状态，也可以保存某些智能设备的参数。为了提高工业网络的安全性，以满足制造业和工业

5、过程自动化故障安全通信的要求，特别是在汽车制造业中具有安全总线的功能被放在首位。INTERBUS俱乐部从1999年开始进行INTERBUS安全总线研究，在2001年得到了德国BIA组织EN954-1KAT.4标准的许可证，它符合IEC61508安全通信标准。INTERBUS的安全总线由一个SafeControl控制模块和现场分散式智能模块组成，控制模块的唯一功能就是控制安全数据。这种方案优于其它方案，因为它将控制系统与安全总线的功能截然分开，控制系统机构清晰、简单，不影响今后的扩展和修改，成本明显

6、降低。一、INTERBUS现场总线技术的特点（1）系统的开放性现场总线致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。用户根据自己的需求，通过现场总线把来自不同厂商的产品组成大小随意的开放互连系统。（2）互操作性与互用性互操作性是指实现互联设备间、系统间的信息传送与沟通；而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可实现互相替换。(3)现场设备的智能化与功能自治性它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。（4）系

7、统结构的高度分散性现场总线构成一种新的全分散式控制系统的体系结构，从根本上改变了集中于分散结合的DCS体系，简化了系统结构，提高了可靠性。Interbus是一种器件级现场总线，它快速、准确（令牌传送、环形拓扑），最多可以连接512个远程节点，每段距离为400m。他的传输速率在500Kbps到12Mbps之间；而且传输的距离间于100m到400m；它所运用的传输介质就是双绞线。一、INTERBUS现场总线技术应用实例INTERBUS现场总线技术在港口的应用INTERBUS总线 以ISO/OSI的七层

8、通讯标准模型为参考，总线物理层采用RS485串行通信标准，采用环型数据链路，传输速率恒定为500K和2M。树型拓扑结构，可连接254 个子站，易于分层，易于扩展。每两个子站之间距离可达400米，采用屏蔽双绞线传输时整个系统总长达12.8 公里。而且在同一个系统中，三种传输媒介（双绞线电缆，光纤，红外）可以根据需要混合使用。尤其值得一提的是，它强大的诊断功能，是INTERBUS区别于其它总线所独有的。独立的诊断程序提供了详细的故障信息（故障地址、故障类型和故障历史记录）。其中，准确的