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现场总线和工业以太网


在工作中,很多新人问我究竟什么是现场总线,什么是工业以太网,对于刚入行的新人来说 是比较难理解,我这里尽量采用通俗的讲法给大家解释一下现场总线和工业以太网。 现场总线技术是 20 世纪 80 年代中期在国际上发展起俩的一种工业控制技术。通俗地讲, 现场总线就是用在现场的总线技术, 和计算机内部的总线概念一样, 但是由于现场的特殊环 境(如温度,安装条件,干扰等等) ,不同余计算机通常用于室内,为了区别,所以我们把 这种总线称为现场总线。 做过 PLC 的人都知道,如果现场有 100 个 I/0 点,我们就需从 PLC 柜引超过 100 根的电线 到现场,如果是 1000 个呢??所以有人就想,能不能把这些所有的点用一根电缆都连接起 来呢? 不错,现场总线就实现了这种功能。它及大方便了布线。 还有一点,现场总线把原先 PLC 要实现的功能分散到了现场设备/仪表。 还有一点很重要:现场总线采用的数字传输。数字化是各行各业普遍的趋势。我们的电视现 在都数字化了。工业控制也要数字化! !数字传输比较模拟量传输就很大的优势!世界就是 这么奇怪,当人类自以为聪明,把问题复杂话的时候惊奇的发现 0 和 1 才是世界的本质。 哈哈~~ 现场总线技术实际上是次采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号和连接方式, 它 依次实现了控制层和现场总线设别之间的数据传输, 同时保证传输实时性的情况下实现信息 的可靠性和开放性。一般的现场总线具有以下几个特点: 1、 布线简单 2、 开放性 3、 实时性 4、 可靠性 对于上面几个概念应该都比较好理解,深入的了解,大家可以参考相关资料。 工业以太网,所谓工业以太网通俗地讲就是应用于工业的以太网。 以太网是目前计算机局域网最常见的通信协议标准,但它是为办公自动化的应用而设计的, 并没有考虑到工业现场环境的需求,比如高温、低温、防尘等,所以以太网不能直接应用于 环境恶劣的工业现场。所以工业以太网就随之产生了。 还有一个问题, 很多人常问: 为什么有那么多的现场总线协议, 那么多的工业以太网协议呢? 工业网络的发展经历了 20 多年, 由于对未来的自动化控制的战略意义重大, 市场潜力巨大, 国际上著名的自动化设备制造商都千方百计地研发有自己特色的工业网络, 各种现场总线和 工业以太网相继产生。为了统一这些标准,形成最终的唯一的世界标准,各方面都进行了长 时间努力,但出于各自的利益,最终以失败告终,妥协形成了了多个标准: 现场总线的标准不断完善和更新,先后发表了 3 个版本,目前正在制定第 4 个版本。 IEC61158 ,1984 年 IEC 提出现场总线国际标准草案,1993 年才通过了物理层的标准,数 据连路层的标准几经反复,修改的 IEC61158 国际标准才于 1999 年 12 月投票通过,形成 2000 年版本的 IEC61158 标准,共 8 中类型的现场总线: 类型 1:原 IEC61158 技术报告即 FF H1 2:ControlNet

3: Profibus 4: P-Net 5: FF HSE 6: Swift Net 7:WordFIP 8: Interbus 2002 年 IEC61158 标准增加了 9 10 1/5/9 FF HSE 2 ControlNet/EthernetIP 3 10 Profibus Profinet 4 P-Net 6 Swift-Net 7 WorldFIP 8 Interbus 预计第四个版本 11 TCnet 12 EtherCAT 13 Ethernet PowerLink 14 EPA 15 Modbus-RTPS 16 SERCOS 17 VNET/IP 18 CC-Link 中国的现场总线国家标准是哪个呢? 答案是:Profibus 没错,是 Profibus,它为中国目前唯一现场总线方面的国家标准,这个标准是推荐性的,就 是 GB/T 类的,不是强制性的国家标准。 世界标准的现场总线和工业以太网标准由谁来制定呢? 答案是:IEC IEC:是国际电工委员会,是电气、电子、电信方面全球最权威的标准化组织,其认可或发 布的标准就是国际标准。 IEC TC65:是 IEC 中主管工业流程测量和控制(Industrial-process Measurement and Control)的国际标准化,他分为下面几个部门: TC 65A:系统考虑(System Aspects) TC 65B:元件(Devices) TC 65C:数字通信(Digital Communication) TC 65D:分析设备(Analyzing Equipment) 工业网络方面的标准由 TC 65C 负责。 现场总线和工业以太网标准都是由 TC 65C 来制定的。 引用本文请注明出处:PLC 资料网 www.plcclub.com 作者:一笑


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