原標(biāo)題：現(xiàn)場總線知多少，9大現(xiàn)場總線技術(shù)分類介紹

現(xiàn)場總線技術(shù)作為工業(yè)自動化領(lǐng)域的重要通信技術(shù)，涵蓋了多種類型。以下是九種主流的現(xiàn)場總線技術(shù)分類介紹：

1. 基金會現(xiàn)場總線（Foundation Fieldbus, FF）

簡介：

• 基金會現(xiàn)場總線是由基金會現(xiàn)場總線組織制定的標(biāo)準(zhǔn)，特別適用于過程自動化領(lǐng)域。

• 它是美國Fisher-Rousemount公司牽頭，聯(lián)合80多家公司制定的ISP協(xié)議，以及Honeywell公司聯(lián)合歐洲150余家公司制定的WorldFIP協(xié)議于1994年9月合并而成。

特點(diǎn)：

• 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（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層），并增加了用戶層。

• 分為低速H1和高速H2兩種通信速率，前者傳輸速率為31.25Kbit/秒，通信距離可達(dá)1900米；后者傳輸速率為1Mbit/秒和2.5Mbit/秒，通信距離為750米和500米。

• 支持總線供電和本質(zhì)安全防爆環(huán)境。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金等過程自動化領(lǐng)域。

2. PROFIBUS

簡介：

• PROFIBUS是歐洲最廣泛使用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一，由PROFIBUS&PROFINET International（PI）組織制定。

• 包括PROFIBUS DP（用于快速、低成本的設(shè)備級通信）、PA（針對過程自動化領(lǐng)域）和DP/PA混合模式等多種類型。

特點(diǎn)：

• 支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如總線型、星型、樹型等。

• 具有良好的實(shí)時性和靈活性，能夠滿足復(fù)雜系統(tǒng)的通信需求。

• 傳輸速率為9.6Kbit/秒至12Mbit/秒，最大傳輸距離在9.6Kbit/秒時為1200米，可采用中繼器延長至10公里。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于加工自動化、紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等領(lǐng)域。

3. CAN（Controller Area Network）

簡介：

• CAN總線最早由德國BOSCH公司推出，是一種廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)和工業(yè)控制領(lǐng)域的現(xiàn)場總線技術(shù)。

• 其總線規(guī)范已被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織制定為國際標(biāo)準(zhǔn)。

特點(diǎn)：

• 采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，具有自動關(guān)閉功能，抗干擾能力強(qiáng)。

• 支持多主工作方式，采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，通過設(shè)置優(yōu)先級來避免沖突。

• 通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)10公里（5千比特/秒），通訊速率最高可達(dá)40兆（1兆比特/秒），網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于離散控制領(lǐng)域，如汽車、機(jī)器人、航空航天等。

4. DeviceNet

簡介：

• DeviceNet是由ODVA（Open DeviceNet Vendor Association）開發(fā)的基于CAN協(xié)議的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。

• 主要用于工業(yè)自動化設(shè)備的互連，尤其在制造業(yè)和汽車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

特點(diǎn)：

• 具有直接互聯(lián)性，改善了設(shè)備間的通信，提供了設(shè)備級診斷功能。

• 傳輸率為125Kbit/秒至500Kbit/秒，每個網(wǎng)絡(luò)的最大節(jié)點(diǎn)為64個。

• 通信模式為生產(chǎn)者/客戶（Producer/Consumer），采用多信道廣播信息發(fā)送方式。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于制造業(yè)和汽車行業(yè)的自動化設(shè)備互連。

5. ControlNet

簡介：

• ControlNet也是一種高速的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，由ODVA組織推廣。

• 適合于對實(shí)時性和確定性要求較高的應(yīng)用場合。

特點(diǎn)：

• 支持循環(huán)數(shù)據(jù)和非循環(huán)數(shù)據(jù)同時通過總線交換，互不影響。

• 提供了高性能的網(wǎng)絡(luò)通信能力，適用于復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于對實(shí)時性和確定性要求較高的工業(yè)自動化領(lǐng)域。

6. Modbus

簡介：

• Modbus是一種開放、通用的串行通信協(xié)議，現(xiàn)已被擴(kuò)展到支持TCP/IP以太網(wǎng)通信。

• 廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備和樓宇自動化系統(tǒng)中。

特點(diǎn)：

• 簡單易用，支持多種物理層標(biāo)準(zhǔn)，如RS-232、RS-485等。

• 具有良好的兼容性和擴(kuò)展性，適用于小型系統(tǒng)和簡單設(shè)備的通信。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備和樓宇自動化系統(tǒng)的通信和控制。

7. HART（Highway Addressable Remote Transducer）

簡介：

• HART協(xié)議最初設(shè)計(jì)為疊加在4-20mA模擬信號上的數(shù)字通信協(xié)議。

• 也可以視為一種現(xiàn)場總線技術(shù)，特別是在智能儀表和設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。

特點(diǎn)：

• 能夠在現(xiàn)有的模擬信號傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號通信，是模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的過渡產(chǎn)品。

• 支持點(diǎn)對點(diǎn)主從應(yīng)答方式和多點(diǎn)廣播方式。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于智能儀表和設(shè)備中，如壓力變送器、溫度變送器等。

8. CC-Link（Control & Communication Link）

簡介：

• CC-Link是由三菱電機(jī)公司推出的一種開放式現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。

• 適用于制造自動化系統(tǒng)，具有高速、大容量數(shù)據(jù)傳輸能力。

特點(diǎn)：

• 傳輸速率為10Mbit/秒，能夠高速傳送控制和信息數(shù)據(jù)。

• 解決了工業(yè)現(xiàn)場配線復(fù)雜的問題，具有優(yōu)異的抗噪性能和兼容性。

應(yīng)用：

• 在亞洲地區(qū)占有較大份額，廣泛應(yīng)用于制造自動化系統(tǒng)。

9. EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）

簡介：

• EtherCAT是一種實(shí)時以太網(wǎng)技術(shù)，特別強(qiáng)調(diào)高性能和低延遲。

• 適合于運(yùn)動控制和機(jī)器自動化應(yīng)用。

特點(diǎn)：

• 基于以太網(wǎng)通信，支持高速數(shù)據(jù)傳輸和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)連接。

• 具有極低的延遲和抖動性能，適用于對實(shí)時性要求極高的應(yīng)用場合。

應(yīng)用：

• 廣泛應(yīng)用于運(yùn)動控制和機(jī)器自動化領(lǐng)域，如機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等。

總結(jié)來看，這九種現(xiàn)場總線技術(shù)各具特點(diǎn)，適用于不同的工業(yè)自動化領(lǐng)域和應(yīng)用場合。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求和場景選擇合適的現(xiàn)場總線技術(shù)。