目前國內(nèi)外現(xiàn)場總線的種類主要哪些？

對于一個控制系統(tǒng)來說需要處理的信息量很多，采用現(xiàn)場總線后可以從現(xiàn)場得到更多的信息。現(xiàn)場總線系統(tǒng)的信息量沒有減少，甚至增加了，而傳輸信息的線纜卻大大減少了，這樣一來成本也降低了。目前國內(nèi)外現(xiàn)場總線的種類主要有：基金會現(xiàn)場總線FF；ProfiBus；WorldFIP； ControlNet/DeviveNet；CAN等。

1、WorldFIP

WorldFIP現(xiàn)場總線構(gòu)成的系統(tǒng)可分為三級：過程級、控制級和監(jiān)控級，這樣用單一的WorldFIP總線就可以滿足過程控制、工廠制造加工系統(tǒng)和各種驅(qū)動系統(tǒng)的需要了。WorldFIP協(xié)議有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層組成。應(yīng)用層定義為兩種：MPS定義和SubMMS定義。MPS是工廠周期/非周期服務(wù)，SubMMS是工廠報文的子集。物理層的作用能夠確保連接到總線上的裝置間進(jìn)行位信息的傳遞。介質(zhì)是屏蔽雙絞線或光纖。傳輸速度有31.25kb/s，1Mb/s和2.5Mb/s，標(biāo)準(zhǔn)速度是1Mb/s，使用光纖時可達(dá)5Mb/s。

2、CAN  

又被稱為控制局域網(wǎng)，屬于總線式通訊網(wǎng)絡(luò)。CAN總線規(guī)范了任意兩個CAN節(jié)點(diǎn)之間的兼容性，包括電氣特性及數(shù)據(jù)解釋協(xié)議，CAN協(xié)議分為二層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。物理層決定了實際位傳送過程中的電氣特性，在同一網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點(diǎn)的物理層必須保持一致，但可以采用不同方式的物理層。CAN的數(shù)據(jù)鏈路層功能包括幀組織形式，總線仲裁和檢錯、錯誤報告及處理，確認(rèn)哪個信息要發(fā)送的，確認(rèn)接收到的信息及為應(yīng)用層提供了接口。

CAN網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：CANBUS網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點(diǎn)均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。通訊靈活，可方便地構(gòu)成多機(jī)備份系統(tǒng)及分布式監(jiān)測、控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)可分成不同的優(yōu)先級以滿足不同的實時要求。采用非破壞性總線裁決技術(shù)，當(dāng)兩個節(jié)點(diǎn)同時向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點(diǎn)主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。具有點(diǎn)對點(diǎn)，一點(diǎn)對點(diǎn)及全局廣播傳送接收數(shù)據(jù)的功能。通訊距離可達(dá)10KM/5KBPS，通訊速率可達(dá)1MBPS/40M。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實際可達(dá)110個。每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個，這樣傳輸時間短，受干擾的概率低。每幀信息都有CRC校驗及其它檢錯措施，數(shù)據(jù)出錯率低，可靠性高．通訊介質(zhì)采用廉價的雙絞線即可，無特殊要求。在傳輸信息出錯嚴(yán)重時，節(jié)點(diǎn)可自動切斷它與總線的聯(lián)系，以使總線上的其它操作不受影響。

3、基金會現(xiàn)場總線FF  

現(xiàn)場總線基金會包含100多個成員單位，負(fù)責(zé)制訂一個綜合IEC/ISA標(biāo)準(zhǔn)的國際現(xiàn)場總線。它的前身是可互操作系統(tǒng)協(xié)議ISPInterperableSystemProtocol）--基于德國的ProfiBis標(biāo)準(zhǔn)，和工廠儀表世界協(xié)議WORLD--基于法國的FIP標(biāo)準(zhǔn)。基金會現(xiàn)場總線采用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI的簡化模型（1，2，7層）。另外增加了用戶層。

4、ControlNet/DeviveNet  

傳統(tǒng)的工廠級的控制體系結(jié)構(gòu)有五層即工廠層、車間層、單元層、工作站層、設(shè)備層組成。而Rockwell自動化系統(tǒng)簡化為三層結(jié)構(gòu)模式：信息層（Ethernet以太網(wǎng)），控制層（ControlNet控制網(wǎng)），設(shè)備層（DeviceNet設(shè)備網(wǎng)）。ControlNet層常傳輸大量的I/O和對等通訊信息，具有確定性和可重復(fù)性的，緊密聯(lián)系控制器和I/O設(shè)備的要求。它具備如下特點(diǎn)：

1）在單根電纜上支持兩種類型的信息傳輸：有實時性的控制信息和I/O數(shù)據(jù)傳輸，無時間苛求的信息發(fā)送和程序上/下載；

2）ControlNet技術(shù)采取了一種新的通信模式，以生產(chǎn)者/客戶模式取代了傳統(tǒng)的源/目的模式它不僅支持傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)通訊，而且允許同時向多個設(shè)備傳遞信息。生產(chǎn)者/客戶模式使用時間片算法保證各節(jié)點(diǎn)實現(xiàn)同步， 從而提高了帶寬利用率；

3）ControlNet使用同軸電纜可達(dá)6km，節(jié)點(diǎn)數(shù)99個，兩個節(jié)點(diǎn)間距離長達(dá)1000m，48個節(jié)點(diǎn)距離可長達(dá)250m，采用光纖和中繼器后通訊距離可達(dá)幾十公里，應(yīng)用于過程控制，自動化制造等領(lǐng)域。

5、ProfiBus 

是一種高速和便宜的通信連接，用于自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散的I/0之間進(jìn)行通信，可用來解決車間級通用性通信任務(wù)。與LLI（LowerLayerInterface）構(gòu)成應(yīng)用層，F(xiàn)MS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)，LLI協(xié)調(diào)了不同的通信關(guān)系并向FMS提供了不依賴設(shè)備訪問數(shù)據(jù)鏈層。

ProfiBus-PA（ProcessAutomation）專為過程自動化而設(shè)計的，它可使傳感器和執(zhí)行器接在一根共用的總線上。根據(jù)IEC61158-2國際標(biāo)準(zhǔn)，ProfiBus-PA可用雙絞線供電技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的ProfiBus-DP協(xié)議和描述現(xiàn)場設(shè)備的PA行規(guī)。

現(xiàn)場總線的應(yīng)用將控制系統(tǒng)更加簡潔化，而且相較于傳統(tǒng)系統(tǒng)的安裝費(fèi)用又減少了，后期維護(hù)也更加的方便，現(xiàn)在已經(jīng)越來越受到人們的重視。