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應(yīng)用設(shè)計

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現(xiàn)場總線的分類及特點

現(xiàn)場總線的分類及特點

2016/2/25 10:55:33

 

1、CAN 

  最初由Robert Bosch設(shè)計,以提供車輛內(nèi)電子面板控制單元( Electronic Control Units, ECUs )的串行通信。其特點為實時、高傳輸可靠性和數(shù)據(jù)安全性, CAN產(chǎn)品廣泛、成本低,從而超出汽車工業(yè)應(yīng)用至工業(yè)自動化領(lǐng)域,如移動機(jī)床。 CAN面向消息,多主、廣播協(xié)議,被 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)化為高速通信,(只定義了數(shù)據(jù)鏈路層和部分物理層)。 CAN采用帶非破壞性位判斷的 CSMA 或沖突避免( CSMA/CA )以解決潛在的總線訪問沖突,不丟失數(shù)據(jù)和帶寬。識別符的長度(判斷域)為11位標(biāo)準(zhǔn) ID和29位擴(kuò)展ID( CAN Kingdom )。 (2)HART 。是為了滿足過程控制應(yīng)用中,在不中斷 4-20mA 信號情況下,實現(xiàn)智能現(xiàn)場設(shè)備與主設(shè)備之間的雙向數(shù)字通信,最初由 Rosemount 開發(fā),得到了 HART 通信基金會( HCF )的支持。 HART 協(xié)議符合OSI-RM 的 1、2、7層。物理層使用基于FSK技術(shù)的 Bell 202 。 HART可以點對點模式運行在已有的 4-20mA 信號線上,過程值以模擬方式傳送, HART用來組態(tài)和測試;或者通過雙絞線以多點組態(tài)模式運行,滿足本安要求時,單個電源最多可遠(yuǎn)程供電15臺設(shè)備;如果本地供電,可連接更多數(shù)量的設(shè)備。

2 、LonWorks Lonworks

  是對等控制網(wǎng)絡(luò),適用于分散控制和樓宇自動化中連接智能設(shè)備,由美國 Echelon公司開發(fā)。 LonWorks提供多種傳輸介質(zhì),柔性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),傳輸速率可達(dá) 2.5Mbps 。介質(zhì)訪問分散爭用。應(yīng)用層提供4類36種服務(wù),更新網(wǎng)絡(luò)變量(隱式報文)和顯式報文。變量類型為預(yù)定義類型或 C語言定義。報文的發(fā)送為點對點或多點方式,帶或不帶確認(rèn)。

3、Modbus Plus 

  Modbus Plus是為工業(yè)控制應(yīng)用(如過程控制和監(jiān)控信息傳遞)設(shè)計的局域網(wǎng),由AEG Modicon開發(fā)。網(wǎng)絡(luò)總線采用單/雙電纜布局,可連接至多64個可尋址節(jié)點, 1Mbps傳輸速率。信息格式為HDLC ,介質(zhì)訪問采用令牌方式。

4、Profibus

  PROcess Field BUS Profibus 由Siemens領(lǐng)導(dǎo)開發(fā),共有3種版本: ?Profibus-FMS ( Fieldbus Message Specification ):針對單元控制,主要是為了解決控制器與智能現(xiàn)場設(shè)備之間的大容量信息的傳送。采用令牌與主從方式相結(jié)合的辦法,實現(xiàn)總線訪問控制。 FMS包括兩個基本組件: FMS , MMS 子集,在面向?qū)ο蟆?client/server體系結(jié)構(gòu)下提供服務(wù)給用戶應(yīng)用,其重要特性為虛擬現(xiàn)場設(shè)備( Virtual Field Device, VFD )和低層接口( Lower Layer Interface, LLI ),使應(yīng)用功能適應(yīng)數(shù)據(jù)鏈路層的眾多特性。 FMS 有 39 種服務(wù),包括環(huán)境管理、變量訪問、域管理、程序調(diào)用管理、事件管理、虛擬現(xiàn)場設(shè)備支持、對象字典( Object Dictionary, OD )管理等。不支持實時服務(wù),規(guī)約在用戶層定義。是 MiniMAP 的有力競爭者。 ?Profibus-DP ( Decentralised Peripherals ):針對自動化系統(tǒng)中的實時循環(huán) I/O 通信。省略了 OSI 模型的第 7 層,通過直接數(shù)據(jù)連結(jié)映像器直接將用戶接口連結(jié)到第 2 層。 ?Profibus-PA ( Process Automation ):面向過程控制應(yīng)用。物理層滿足 IEC1158-2本安傳送標(biāo)準(zhǔn), “ 電壓模式, 31.25kbps,或 RS485 ;數(shù)據(jù)鏈路層為DIN19245的功能集合;應(yīng)用層與Profibus-FMS相同。儀表A和B的規(guī)約在用戶層定義,已確保設(shè)備的可互操作性和互換性。 FMS和DP主要服務(wù)于離散制造應(yīng)用,使用 RS485 接口。實際上,可在同一系統(tǒng)甚至同一設(shè)備中同時使用FMS和DP 。不同功能和10種傳輸速率( 9.6kbps~12Mbps )的芯片和開發(fā)工具可選。 Profibus是一個從現(xiàn)場到單元層的系統(tǒng)方案,在Siemens的極力推薦下,已被工業(yè)界廣泛接受,安裝數(shù)量很多。

審核編輯(
王靜
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