工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的總線協(xié)議

現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議有哪些_工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的總線協(xié)議

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通常采用現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，通過(guò)實(shí)時(shí)和可靠的分布式控制功能來(lái)連接生產(chǎn)車間中的儀器儀表和機(jī)械設(shè)備，比較容易并且可靠的控制所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)�，F(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用非常廣泛，大量已經(jīng)安裝的設(shè)備都采用了現(xiàn)場(chǎng)總線。但是，大部分這些現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)都是基于(已有的)串行通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(與RS485或者RS232相似)，沒有充分發(fā)揮應(yīng)用廣泛的以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

隨著系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，大部分現(xiàn)場(chǎng)總線難以滿足平臺(tái)通用性和系統(tǒng)性能的要求。這促使設(shè)備生產(chǎn)商轉(zhuǎn)向采用基于以太網(wǎng)的通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高性能、低成本和很好的通用性。很多現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)集成到工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議中，采用很少的控制功能，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信和工業(yè)互聯(lián)，同時(shí)保護(hù)了在現(xiàn)場(chǎng)總線軟件和已有設(shè)備上的投入。

表1列出了幾種流行的(串行)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，以及對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議。

CANopen

控制區(qū)域網(wǎng)(CAN)是一種廣播、差分串行總線標(biāo)準(zhǔn)，工作在干擾較大的電力機(jī)械(噪聲)環(huán)境中。CANopen建立在自動(dòng)化應(yīng)用CAN(例如，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層)基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)百分之百的數(shù)據(jù)完整性，而采用以太網(wǎng)無(wú)法滿足這一要求。

DeviceNet/ControlNet(CIP)

DeviceNet是設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)，為工業(yè)自動(dòng)化提供可靠、高效的數(shù)據(jù)處理功能。ControlNet是一種實(shí)時(shí)、確定性、可重構(gòu)的控制層網(wǎng)絡(luò)，適用于數(shù)據(jù)和消息的高速傳送。DeviceNet和ControlNet的應(yīng)用層基于公共工業(yè)協(xié)議(CIP)層，它也用于Ethernet/IP中。這些協(xié)議目前由獨(dú)立開放設(shè)備供應(yīng)商協(xié)會(huì)(ODVA)管理。

LonWorks

LonWorks是用于開發(fā)照明和HVAC等自動(dòng)化/控制應(yīng)用的流行協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。LonWorks網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可使用各種介質(zhì)，包括雙絞線、電源線、以太網(wǎng)、光纖和RF等。

Modbus-RTU

Modbus是為可編程邏輯控制器(PLC)應(yīng)用開發(fā)的免版稅開放串行通信協(xié)議。Modbus支持很多設(shè)備連接在同一網(wǎng)絡(luò)上，例如監(jiān)控以及數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)中管理計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)端單元(RTU)的連接等。Modbus基本結(jié)構(gòu)由Modbus/IDA進(jìn)行管理，這一自動(dòng)設(shè)備獨(dú)立用戶和供應(yīng)商組織希望能夠推動(dòng)這一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用。

PROFIBUS

過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS)是一種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。對(duì)于分散外圍設(shè)備和過(guò)程自動(dòng)化(DP和PA)這兩種PROFIBUS，在分散生產(chǎn)和過(guò)程控制中，PROFIBUSDP一般通過(guò)中央控制器對(duì)傳感器和激勵(lì)器進(jìn)行控制。應(yīng)用較少的PA主要用于監(jiān)視測(cè)量設(shè)備。經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用，PROFIBUS在生產(chǎn)和過(guò)程自動(dòng)化方面都得到了廣泛認(rèn)可。Profibus國(guó)際組織(PI)不斷完善并推進(jìn)PROFIBUS技術(shù)的應(yīng)用。

SERCOSI/IIInterface

串行實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)(SERCOS)接口為運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)和輸入/輸出(I/O)設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、高性能通信鏈接。SERCOS適合多軸運(yùn)動(dòng)控制對(duì)精確協(xié)調(diào)移動(dòng)要求非常高的應(yīng)用。國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)發(fā)布的官方SERCOS接口標(biāo)準(zhǔn)文檔是IEC61491。還提供工業(yè)以太網(wǎng)版本的SERCOSIII。在合作伙伴組織SERCOS國(guó)際的帶領(lǐng)下，SERCOS行業(yè)協(xié)會(huì)致力于運(yùn)動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)器、I/O、傳感器和激勵(lì)器互聯(lián)SERCOS數(shù)字接口的開發(fā)和推廣。