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現(xiàn)場總線技術(shù)的互操作性

目前,國際上現(xiàn)有40多種現(xiàn)場總線,從應(yīng)用狀況看,所有的現(xiàn)場總線都能較好地實(shí)現(xiàn)速率要求較慢的過程控制,因此,在速率要求較低的控制領(lǐng)域,誰都很難統(tǒng)一整個(gè)世界市場。而現(xiàn)場總線的關(guān)鍵技術(shù)之一是互操作性,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線技術(shù)的統(tǒng)一是所有用戶的愿望。國際上多種現(xiàn)場總線并存競爭的局面將會(huì)長期存在下去。今后現(xiàn)場總線技術(shù)如何發(fā)展、如何統(tǒng)一,是所有生產(chǎn)廠商和用戶十分關(guān)心的問題。

由于控制過程的復(fù)雜性使得現(xiàn)存的任何一種現(xiàn)場總線都難以單獨(dú)勝任,多種現(xiàn)場總線將會(huì)互聯(lián)共存于一個(gè)控制系統(tǒng)中。事實(shí)上,由于每一種現(xiàn)場總線都有各自的適用范圍和技術(shù)特點(diǎn),而且各種類型的現(xiàn)場總線采用完全不同的通信協(xié)議,這些現(xiàn)場總線都有著各自不同的技術(shù)特長及其擅長的應(yīng)用領(lǐng)域,如Profibus-DP用于分散外設(shè)間高速數(shù)據(jù)傳輸,適用于加工自動(dòng)化領(lǐng)域;Profibus-FMS適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus-PA用于過程自動(dòng)化;FF智能程度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、組態(tài)靈活,在過程自動(dòng)控制上有優(yōu)勢;PNET在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有很好的前景;而基于CAN-BUS技術(shù)的DeviceNet總線,則是一種理想的設(shè)備層現(xiàn)場總線。它主要被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工廠自動(dòng)化系統(tǒng),尤其是汽車制造行業(yè)等;IEC?61158國際標(biāo)準(zhǔn)中雖未列入Lonworks和CAN,但Lonworks很適合物業(yè)領(lǐng)域,LonWorks主要應(yīng)用在樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、保安系統(tǒng)、辦公設(shè)備、交通運(yùn)輸、工業(yè)過程控制等行業(yè)。CAN更適合于報(bào)文內(nèi)容簡單、通信距離和通信速率適中的應(yīng)用場合。而這些劃分也不是肯定的,每種現(xiàn)場總線都力圖將其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大,彼此滲透。

現(xiàn)場總線

總之,不同的現(xiàn)場總線盡管占有其一定的市場份額,但在技術(shù)上各有特點(diǎn)。因此,用戶是從廣義總線的角度出發(fā),采用按系統(tǒng)的不同部分選用不同的總線即多層次總線還是在條件成熟時(shí)選用單一總線,是一個(gè)需要慎重考慮的問題。在《2005年度科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金若干重點(diǎn)項(xiàng)目指南》中,在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中,鼓勵(lì)在斷續(xù)生產(chǎn)過程控制行業(yè),優(yōu)先使用Profibus-DP、DeviceNet、J1939現(xiàn)場總線技術(shù);在連續(xù)生產(chǎn)過程控制行業(yè),鼓勵(lì)優(yōu)先采用FF現(xiàn)場總線技術(shù)和Profibus-PA現(xiàn)場總線技術(shù);針對船舶行業(yè)要求安全性高、實(shí)用性強(qiáng)、監(jiān)控點(diǎn)多、監(jiān)控物理量類型多等的特點(diǎn),并且多年的實(shí)際應(yīng)用基礎(chǔ)和前輩的推薦,一般采用Lonworks或CANBUS現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)是比較合適的;針對海洋平臺(tái)應(yīng)用中過程控制連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)能力的需求,及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)“故障-安全”性和慣用的總線標(biāo)準(zhǔn),一般采用FF或Profibus這兩種總線結(jié)構(gòu)。

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