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現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)分類及優(yōu)缺點(diǎn)解析

目前世界上存在著大約四十余種現(xiàn)場總線,這些現(xiàn)場總線大都用于過程自動化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運(yùn)輸、國防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領(lǐng)域,目前的工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)可歸為三類:485網(wǎng)絡(luò)、HART網(wǎng)絡(luò)、FieldBUS現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。

485網(wǎng)絡(luò):RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行的一種工業(yè)組網(wǎng)方式,其特點(diǎn)是實(shí)施簡單方便,而且現(xiàn)在支持RS485的儀表又特別多,F(xiàn)在的儀表商也紛紛轉(zhuǎn)而支持RS485/MODBUS,原因很簡單,RS485的轉(zhuǎn)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(yè)組網(wǎng)方式。

HART網(wǎng)絡(luò):HART是由艾默生提出的一個(gè)過度性總線標(biāo)準(zhǔn),主要特征是在4-20毫安電流信號上面疊加數(shù)字信號,但該協(xié)議并未真正開放,要加入他的基金會才能拿到協(xié)議,而加入基金會要一定的費(fèi)用。HART技術(shù)主要被國外幾家大公司壟斷,近些年國內(nèi)也有公司在做,但還沒有達(dá)到國外公司的水平。現(xiàn)在有很多智能儀表帶有[HART圓卡],支持HART通訊功能。但從國內(nèi)情況來看,還沒有真正用到這部分功能來進(jìn)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,最多只是利用手操器對其進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。從長遠(yuǎn)來看,由于HART通信速率低、組網(wǎng)困難等原因,HART儀表的應(yīng)用將呈下滑趨勢。

FieldBus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò):現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)之一,被譽(yù)為自動化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)標(biāo)志著自動化控制技術(shù)又一個(gè)新時(shí)代的開始,F(xiàn)場總線是連接控制現(xiàn)場的儀表與控制室內(nèi)的控制裝置的數(shù)字化、串行、多站通信的網(wǎng)絡(luò)。其關(guān)鍵標(biāo)志是能支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字化通信,F(xiàn)場總線技術(shù)近年來成為國際上自動化和儀器儀表發(fā)展的熱點(diǎn),它的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了革命性的變化,使自控系統(tǒng)朝著“智能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、分散化”的方向進(jìn)一步邁進(jìn),形成新型的網(wǎng)絡(luò)通信的全分布式控制系統(tǒng)——現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS(FieldbusControlSystem)。然而,到目前為止,現(xiàn)場總線還沒有形成真正統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),ProfiBus、CANbus、CC-Link等多種標(biāo)準(zhǔn)并行存在,并且都有自己的生存空間。何時(shí)統(tǒng)一,遙遙無期。目前,支持現(xiàn)場總線的儀表種類還比較少,可供選擇的余地小,價(jià)格又偏高,用量也較小。

【特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)】

1.特點(diǎn)

現(xiàn)場控制設(shè)備具有通信功能,便于構(gòu)成工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)。

通信標(biāo)準(zhǔn)的公開、一致,使系統(tǒng)具備開放性,設(shè)備間具有互可操作性。

功能塊與結(jié)構(gòu)的規(guī)范化使相同功能的設(shè)備間具有互換性。

控制功能下放到現(xiàn)場,使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。

2.優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)場總線使自控設(shè)備與系統(tǒng)步入信息網(wǎng)絡(luò)的行業(yè),為其應(yīng)用開拓了更為廣闊的領(lǐng)域;

一堆雙絞線上可接掛多了控制設(shè)備,便于節(jié)省安裝費(fèi)用;

節(jié)省維護(hù)開銷;

提高了系統(tǒng)的可靠性;

為用戶提供了更為靈活的系統(tǒng)集成主動權(quán)。

3.缺點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù)包的傳輸延遲,通信系統(tǒng)的瞬時(shí)錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)包丟失,發(fā)送與到達(dá)次序的不一致等都會破壞傳統(tǒng)控制系統(tǒng)原本具有的確定性,使得控制系統(tǒng)的分析與綜合變得更為復(fù)雜,使控制系統(tǒng)的性能受到負(fù)面影響。