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現場總線網絡分類及優缺點解析

目前世界上存在著大約四十余種現場總線,這些現場總線大都用于過程自動化、醫藥領域、加工制造、交通運輸、國防、航天、農業和樓宇等領域,目前的工業總線網絡可歸為三類:485網絡、HART網絡、FieldBUS現場總線網絡。

485網絡:RS485/MODBUS是現在流行的一種工業組網方式,其特點是實施簡單方便,而且現在支持RS485的儀表又特別多。現在的儀表商也紛紛轉而支持RS485/MODBUS,原因很簡單,RS485的轉換接口不僅便宜得而且種類繁多。至少在低端市場上,RS485/MODBUS仍將是最主要的工業組網方式。

HART網絡:HART是由艾默生提出的一個過度性總線標準,主要特征是在4-20毫安電流信號上面疊加數字信號,但該協議并未真正開放,要加入他的基金會才能拿到協議,而加入基金會要一定的費用。HART技術主要被國外幾家大公司壟斷,近些年國內也有公司在做,但還沒有達到國外公司的水平。現在有很多智能儀表帶有[HART圓卡],支持HART通訊功能。但從國內情況來看,還沒有真正用到這部分功能來進行設備聯網監控,最多只是利用手操器對其進行參數設定。從長遠來看,由于HART通信速率低、組網困難等原因,HART儀表的應用將呈下滑趨勢。

FieldBus現場總線網絡:現場總線是當今自動化領域的熱點技術之一,被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現標志著自動化控制技術又一個新時代的開始。現場總線是連接控制現場的儀表與控制室內的控制裝置的數字化、串行、多站通信的網絡。其關鍵標志是能支持雙向、多節點、總線式的全數字化通信。現場總線技術近年來成為國際上自動化和儀器儀表發展的熱點,它的出現使傳統的控制系統結構產生了革命性的變化,使自控系統朝著“智能化、數字化、信息化、網絡化、分散化”的方向進一步邁進,形成新型的網絡通信的全分布式控制系統——現場總線控制系統FCS(FieldbusControlSystem)。然而,到目前為止,現場總線還沒有形成真正統一的標準,ProfiBus、CANbus、CC-Link等多種標準并行存在,并且都有自己的生存空間。何時統一,遙遙無期。目前,支持現場總線的儀表種類還比較少,可供選擇的余地小,價格又偏高,用量也較小。

【特點優缺點】

1.特點

現場控制設備具有通信功能,便于構成工廠底層控制網絡。

通信標準的公開、一致,使系統具備開放性,設備間具有互可操作性。

功能塊與結構的規范化使相同功能的設備間具有互換性。

控制功能下放到現場,使控制系統結構具備高度的分散性。

2.優點

現場總線使自控設備與系統步入信息網絡的行業,為其應用開拓了更為廣闊的領域;

一堆雙絞線上可接掛多了控制設備,便于節省安裝費用;

節省維護開銷;

提高了系統的可靠性;

為用戶提供了更為靈活的系統集成主動權。

3.缺點

網絡通信中數據包的傳輸延遲,通信系統的瞬時錯誤和數據包丟失,發送與到達次序的不一致等都會破壞傳統控制系統原本具有的確定性,使得控制系統的分析與綜合變得更為復雜,使控制系統的性能受到負面影響。
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