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工業以太網與現場總線技術分析詳解

瀏覽次數：發布時間：2019-09-19

       現如今，隨著“工業4.0”戰略的展開，計算機技術、通訊技術、IT技術的發展已經滲入到工控領域，其中最主要的表現就是工業現場總線技術和工業以太網技術。其中工業現場總線技術，特別是以太網技術的廣泛使用，為自動化技術帶來了深刻變革。那么，工業以太網與現場總線技術各自優缺點都有哪些呢？接下來就跟隨飛暢科技的小編一起來看看吧！
 
       現場總線
       現場總線是應用在生產現場、連接智能現場設備和自動化測量控制系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。它是一種工業數據總線，是自動化領域中底層數據通信網絡。
 
       控制組成
       1.現場總線控制系統
       它的軟件是系統的重要組成部分，控制系統的軟件有組態軟件、維護軟件、仿真軟件、設備軟件和監控軟件等。首先選擇開發組態軟件、控制操作人機接口軟件MMI。通過組態軟件，完成功能塊之間的連接，選定功能塊參數，進行網絡組態。在網絡運行過程中系統實時采集數據、進行數據處理、計算。優化控制及邏輯控制報警、監視、顯示、報表等。
 
       2.現場總線的測量系統
       其特點為多變量高性能的測量，使測量儀表具有計算能力等更多功能，由于采用數字信號，具有高分辨率，準確性高、抗干擾、抗畸變能力強，同時還具有儀表設備的狀態信息，可以對處理過程進行調整。
 
       3.設備管理系統
       可以提供設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態信息（包括智能儀表）、廠商提供的設備制造信息。
 
       4.總線系統計算機服務模塊
       以客戶機/服務器模式是目前較為流行的網絡計算機服務模式。服務器表示數據源（提供者），應用客戶機則表示數據使用者，它從數據源獲取數據，并進一步進行處理。客房機運行在PC機或工作站上。服務器運行在小型機或大型機上，它使用雙方的智能、資源、數據來完成任務。
 
       5.數據庫
       它能有組織的、動態的存儲大量有關數據與應用程序，實現數據的充分共享、交叉訪問，具有高度獨立性。工業設備在運行過程中參數連續變化，數據量大，操作與控制的實時性要求很高。因此就形成了一個可以互訪操作的分布關系及實時性的數據了系統。
 
       6.網絡系統的硬件與軟件
       網絡系統硬件：系統管理主機、服務器、網關、協議變換器、集線器、用戶計算機等底層智能化儀表
       網絡系統軟件：NetWarc、LAN Mangger、Vines
       服務器操作軟件：Lenix、os/2、windowNT、應用軟件數據庫、通信協議、網絡管理協議等。
工業以太網與現場總線技術各自優缺點和應用
 
       總線分類
       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(Fieldbus Control System)。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。
 
        好了，以上就是關于工業以太網與現場總線技術優缺點分析的相關介紹，希望能對你有所幫助！飛暢科技近二十年專業從事光端機、光纖收發器、工業交換機、協議轉換器等工業通信設備的研發、生產和銷售，歡迎前來了解、交流。
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