不同标准的现场总线有哪几种

  现场总线的种类繁多，目前号称为开放标准的有40多种现场总线。多种现场总线并存的原因在于刚开始没有一个统一的国际标准，各企业相继开发自己的总线产品并制定现场总线标准，工业技术的迅猛发展使得现场总线技术在各种技术背景下得以快速发展并得到迅速普及，但是晋及的层面和程度受到不同领域技术发展的牵制，另一方面是工业控制领域“高度分散、难以垄断”及要求多样，但用户对现场总线通信协议标准化的要求非常强烈，因此，才有了一些组织制定标准。

  现场总线国家标准有德国的Profibus，法国的FIP，英国的ERA，挪威的FINT，丹麦的PNET，中国的DeviceNet和ASi。现场总线企业标准有Echelon公司的Lonworks，PhenixContae公司的Imerbus，Rober Bosch公司的CAN，Rosemount公司的HART，Carlo Garazi公司的Dup-line，Process Date公司的P-net，Peter Hans公司的F-Mux。

  IEC61158第四版标准包括20种现场总线，多种多样的现场总线近期内难以统一，多种现场总线并存的局面将继续存在，但会由市场决定哪种总线领导市场，那些技术先进、支持厂商多而强、开放度高的现场总线更具有生存和发展的空间，例如，FF(包括H1、HSE)和Profibus(包括Profibus-DP、ProfiNet等)在过程控制领域的市场越来越大，工业以太网将成为工业控制的新宠。

  1. 几个常见的现场总线的特点及比较

  当前应用比较广泛的现场总线有∶Profibus、FF、CAN、Interbus、ControlNet、DeviceNet、Lonworks等。

  (1)Profibus

  Profibus是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信，在欧洲市场的占有率首屈一指，它广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电等领域。Profibus 主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换，与其他现场总线系统相比，其优点在于它的普遍性，可同时实现集中控制、分散控制和混合控制三种方式。

  Profibus家族有Profibus-DP、Profibus-PA和Profibus-FMS。这三种模块在自动控制系统中的应用和作用不同，但它们可以在同一条总线上混合操作，与工业网络结合构成典型的具有三级结构的自动化系统，即现场设备级、车间控制级、管理级。

  Profibus-DP是一种高速低成本通信网络，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信，以取代24V或4~20mA的串联式信号传输，直接数据链路映像提供的用户接口使得数据链路层的存取变得简单方便Profibus-PA专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构连在一根总线上，并有本质安全规范，使用电缆耦合器，Profibus-PA装置能很方便地连接到Profibus-DP网络Prof-bus-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。

  (2)FF

  FF是现场总线基金会推出的现场总线标准，在过程自动化领域得到了广泛的应用。基金会现场总线采用国际标准化组织(ISO)的开放化系统互联(OSI)简化模型(1、2、7层)，即物理层、数据链路层、应用层，另外增加了用户层。FF分低速H1和高速H2两种通信速率，可支持总线供电和本质安全防爆环境。

  作为两种互相竞争的现场总线标准，Profibus-PA与FF比较如下在传输媒介上，FF支持双绞线、光缆和无线发射，协议符合IEC61158-2标准，Profibus-PA仅支持双绞线直流载波。在通信方式上，同步通信用于实时控制，异步通信用于传递诊断、报告、维护、故障定位，FF支持同步和异步通信，采用了多段网络支持扩展地址，采用网桥连接用于安全传送数据，Profths-PA的逻辑连接仅分为循环和非循环两种。分布式应用需要精确的时钟同步，FF能够保证多个网段情况下的时钟同步，Profibus不能满足这个需求。FF具有在线设备探测的功能，可以进行在线的设备组态，支持在线的链路活动调度表的构造和修改。FF的优点是功能强大，但缺点是非常复杂。Profibus协议比FF来得简单，开发基于Porfibus的设备比基于FFF的设备容易。从市场应用来看，Profibus的推出比FF早，基于Profibus-PA设备的市场份额目前比基于FF设备的要多。Profibus-DP在制造业自动化领域得到了成功的运用，PA从DP发展而来，有利于工厂不同自动控制系统的互连。从支持面来看，美国和日本的主要控制设备制造商，例如，Honeywell、Rowe mount、Foxboro、ABB、恒河、山武、富士电气等都支持FF并推出了基于FF的产品。而西门子公司支持Profibus，FF的支持面比Porfibus更广。另外，FF推出了基于快速以太网的HSE标准，已成为国际标准IEC61158的一部分，在工厂自动化方面，基于HSE的设备造价低廉，基于以太网技术的HSE会有更大的发展空间。