浅谈现场总线的发展
在刚刚结束的第16届多国仪器仪表展（MICONEX2005）技术交流会上，现场总线技术无疑是个焦点，西门子、英维思、横河电机、ABB、华控等众多国内外大公司都不约而同的就这一领域举办了技术交流会，向世人展示了自己在该领域的最新动态和应用实例。如此大范围的推广已经引起了人们的广泛关注，在这里，我们给大家简单介绍一下现场总线技术的发展。现场总线是从20世纪80年代在国际上逐渐发展起来的，它是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。现场总线可实现整个企业的信息集成，实施综合自动化，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。
由于现场总线技术在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性，引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，它推动着世界自动化控制技术向数字化、开放化、网络化、智能化发展，是对传统的自动化控制系统及仪器仪表产业发生结构性调整，带来革命性变革，是全球自动化领域的一场新技术革命。
目前在世界各国特别是西方发达国家，现场总线已经得到了极大的推广，广泛用于石化、冶金、电力、交通、环保、机械、轻纺、楼宇管理等现代自动化控制系统。
现场总线分类
在现场总线刚产生时，没有制定统一的标准，因此各个跨国公司形成了各自的组织，制定自己的现场总线标准，形成了群雄割据的局面。每种现场总线的背后均由不同的跨国公司做支持，也代表了不同的市场利益。这种利益冲突最终使制定单一现场总线国际标准的努力流产，形成了多种现场总线并存的局面，并使现场总线技术的发展和推广应用陷入困境。
目前国际上现有总线及总线标准多大数百种，具有一定影响和已占有一定市场份额的总线有如下几种：
1、基金会现场总线（FF）
基金会现场总线（FF）于1994年由美国Fisher-Rosemount和Honeywell为首成立。它以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层为ＦＦ通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。基金会现场总线分低速H1和高速H2两种通信速率。目前，FF总线的应用领域以过程自动化为主。如：化工、电力厂实验系统、废水处理、油田等行业。
在此次的MICONEX2005技术交流会上，来自英维思过程系统公司的Charlie
Piper先生做了题为《FF技术在英维思过程系统的新发展》专题报道。
2、Lonworks总线
它由美国Echelon公司推出，它采用ISO/OSI模型的全部７层通讯协议，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质，并开发了本质安全防爆产品，被誉为通用控制网络。采用Lonworks技术和神经元芯片的产品，被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业。
3、PROFIBUS总线
PROFIBUS是德国标准（DIN19245）和欧洲标准（EN50170）的现场总线标准。Profibus总线1996年3月被批准为欧洲标准，由Profibus-DP、Profibus-PA、Profibus-FMS组成Profibus系列。DP用于分散外设间的高速数据传输，适合于加工自动化领域应用；FMS即现场信息规范，适用于纺织、楼宇、电力等；PA适用于过程自动化。Profibus总线技术由德国SIEMEMS为主的10多家公司共同推出。传输速率为9.6Kbps到12Mbps，传输距离12Mbps为100m，1.5Mbps为400m。
在此次的MICONEX2005技术交流会上，中国现场总线专业委员会秘书长李百煌先生还代表SIEMENS公司做了题为《PROFIBUS总线总线技术的发展及其在过程控制系统领域的优越性》的专题演讲，显示了SIEMENS公司力推PROFIBUS总线技术的决心。
4、CAN总线
CAN总线是控制局域网的简称，最早由德国BOSCH公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间数据通信。由于得到Motorola、Intel、Philip、Siemens、NEC等公司支持，广泛应用于离散控制领域，通信速率最高可达1Mbps/400m，直接传输距离最远10km/5Kbps，具有较强的抗干扰能力。
5、HART总线
HART总线是可寻址远程传感器高速通道的英文缩写。其最早由Rosemount公司开发并得到80多家著名仪表公司的支持，于1993年成立HART通信基金会。这种通信协议的特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程的过渡产品。
作为国内唯一的符合HART协议智能仪表授权测试单位，华控公司在此次展会上重点介绍了其HART专用芯片的技术指标，并发布了采用该芯片的厚膜IC。
国内现场总线的发展现状和趋势
现场总线技术进入中国已经有些年了，在最初始阶段，主要是学习和宣传，随着技术的积累和观念的进步，现在已经逐步进入到开发和应用阶段了。当前中国经济正处于高速发展时期，市场潜力巨大，各大现场总线的主要企业均看好中国市场，并展开了激烈的竞争。
当前国内现场总线市场的现状是：
1多种现场总线标准在国内展开激烈竞争。我们国内商家应该紧跟国际标准化的潮流，加强对IEC标准的学习。从应用和市场的角度讲，我们应该支持各种现场总线在我国的推广应用。多种总线的竞争，有利于降低产品价格，有利于加快现场总线在我国的推广。
2
国内厂商开始自主研发的现场总线产品并投入市场。从我国企业的具体情况看来，应该把有限的资金集中在有限的目标上，不要同时搞太多的现场总线，过多地变换目标将会分散静力，造成资金的浪费。同时，国内企业要推广现场总线产品，还需要客服产品不成熟、扩充和配齐品种不足、市场开发的投入不够等困难。我们欢迎国外企业在我国开发市场和推广应用。当现场总线的市场全面打开后，国内企业销售产品会轻松得多。
3 现场总线应用工程开始在各行业得到应用并迅速发展起来。
总结
现场总线是一种发展迅速的新技术，它顺应信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，为形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统奠定了基础。我国政府从“九五”起，开始投资支持现场总线的开发，并且已经取得了阶段性成果，HART仪表、FF仪表都已经开始生产，还有一些企业自筹资金开发现场总线。但是总的来说暂时还不能满足要求，需要进一步的发展，同时在推动我国现场总线发展的过程中，应该注意有效借助外国公司的力量，大力推动现场总线的应用。
种类繁多的现场总线，并没有一种是完全完美的，每种现场总线都有适用范围。同时，现场总线是一种正在发展中的技术，正处于一个不断地完善的过程中。我国政府和企业应该在这一技术领域投入更多的资金和精力，紧跟世界潮流，使现场总线技术带来更好的经济效益和社会效益。
页:
[1]