http://blog.163.com/xiaoxiangzihff@126/blog/static/1936511220098135240135/ 一、 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的由來 傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)自動(dòng)化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)(包括:基于PC、PLC、DCS產(chǎn)品的分布式控制系統(tǒng)),其主要特點(diǎn)之一是,現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備與控制器之間的連接是一對(duì)一)一個(gè)I/O點(diǎn)對(duì)設(shè)備的一個(gè)測(cè)控點(diǎn))所謂I/O接線方式,信號(hào)傳遞4~20mA(傳送模擬量信息)或者VDC(傳送開關(guān)量信息)信號(hào)。 這樣的系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)是: 1.信息集成能力不強(qiáng):控制器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間靠I/O連線連接,傳送4~20mA模擬量信號(hào)或24VDC等開關(guān)量信號(hào),并以此監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。這樣,控制器獲取信息量有限,大量的數(shù)據(jù)如設(shè)備參數(shù)、故障及故障紀(jì)錄等數(shù)據(jù)很難得到。底層數(shù)據(jù)不全、信息集成能力不強(qiáng),不能完全滿足CIMS系統(tǒng)對(duì)底層數(shù)據(jù)的要求。 2.系統(tǒng)不開放、可集成性差、專業(yè)性不強(qiáng):除現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均靠標(biāo)準(zhǔn)4~20mA/24VDC連接,系統(tǒng)其它軟、硬件通常只能使用一家產(chǎn)品。不同廠家產(chǎn)品之間缺乏互操作性、互換性,因此可集成性差。這種系統(tǒng)很少留出接口,允許其它廠商將自己專長(zhǎng)的控制技術(shù),如控制算法、工藝流程、配方等集成到通用系統(tǒng)中去,因此,面向行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)很少。 3.可靠性不易保證:對(duì)于大范圍的分布式系統(tǒng),大量的I/O電纜及敷設(shè)施工,不僅增加成本,也增加了系統(tǒng)的不可靠性。 4.可維護(hù)性不高:由于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備信息不全,現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的在線故障診斷、報(bào)警、記錄功能不強(qiáng)。另一方面也很難完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定、修改等參數(shù)化功能,影響了系統(tǒng)的可維護(hù)性?,F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以概括為幾方面: a. 制定總線通訊協(xié)議及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) b. 自動(dòng)化廠商按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)各種自動(dòng)化類產(chǎn)品,包括控制器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置及控制軟件 c. 實(shí)際應(yīng)用于中,使用一根通訊電纜,將所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接到控制器,形成設(shè)備及車間級(jí)的數(shù)字化通訊網(wǎng)絡(luò)。 二、 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn) 1.系統(tǒng)的開放性由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議公開,各不同廠家的設(shè)備之間可實(shí)現(xiàn)信息交換。用戶可按照自己的需要和考慮,把來自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成大小隨意的系統(tǒng)。通過現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)筑自動(dòng)化領(lǐng)域的開放互連系統(tǒng)。 2.互可操作性與互用性 互可操作性是指互聯(lián)設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通;互用性是指不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的性能類似的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)相互替換。 3.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性它將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中完成,僅靠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能,并可隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性 現(xiàn)場(chǎng)總線已構(gòu)成一種新的全分散性控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。從根本上改變了現(xiàn)有DCS集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了可靠性。 5.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性 工作在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)前端,作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場(chǎng)總線,是專為現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而設(shè)計(jì)的,可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等,具有較強(qiáng)的抗干擾能力,能采用兩線制實(shí)現(xiàn)供電與通信,并可滿足本質(zhì)安全防爆要求等。 三、現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn) 由于現(xiàn)場(chǎng)總線的以上特點(diǎn),特別是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化,使控制系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)運(yùn)行及其檢修維護(hù),都體現(xiàn)出優(yōu)越性。 1.節(jié)省硬件數(shù)量與投資 由于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中分散在現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備能直接執(zhí)行多種傳感控制報(bào)警和計(jì)算功能,因而可減少變送器的數(shù)量,不再需要單獨(dú)的調(diào)節(jié)器、計(jì)算單元等,也不再需要DCS系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離等功能單元及其復(fù)雜接線,還可以用工控PC機(jī)作為操作站,從而節(jié)省了大筆硬件投資,并可減少控制室的占地面積。 2.節(jié)省安裝費(fèi)用 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接線十分簡(jiǎn)單,一對(duì)雙絞線或一條電纜上通??蓲旖佣鄠€(gè)設(shè)備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少,連線設(shè)計(jì)與接頭校對(duì)的工作量也大減少。當(dāng)需要增加現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備時(shí),無需增設(shè)新的電纜,可就近連接在原有的電纜上,既節(jié)省了投資,也減少了設(shè)計(jì)、安裝的工作量。據(jù)有關(guān)典型試驗(yàn)工程的測(cè)算資料表明,可節(jié)約安裝費(fèi)用60%以上。 3.節(jié)省維護(hù)開銷 由于現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備具有自診斷與簡(jiǎn)單故障處理的能力,并通過數(shù)字通訊將相關(guān)的診斷維護(hù)信息送往控制室,用戶可以查詢氖設(shè)備的運(yùn)行、診斷維護(hù)信息,以便早期分析故障原因并快速排除,縮短了維護(hù)停工時(shí)間,同時(shí)由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,連線簡(jiǎn)單而減少了維護(hù)工作量。 4.用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán) 用戶可以自由選擇不同廠商所提供的設(shè)備來集成系統(tǒng)。避免因選擇了某一品牌的產(chǎn)品而被“框死”了使用設(shè)備的選擇范圍,不會(huì)為系統(tǒng)集成中不兼容的協(xié)議、接口而一一籌莫展。使系統(tǒng)集成過程中的主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在用戶手中。 5.提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性 由于現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的智能化、數(shù)字化,與模擬信號(hào)相比,它從根本上提高了測(cè)量與控制的精確度,減少了傳送誤差。同時(shí),由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,設(shè)備與連線減少,現(xiàn)場(chǎng)儀表內(nèi)部功能加強(qiáng),減少了信號(hào)的往返傳輸,提高了系統(tǒng)的工作可靠性。 6.此外,由于它的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化,功能模塊化,因而還具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于重構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。四、幾種有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 自80年代末以來,有幾種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已逐漸形成其影響并在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域顯示了自己的優(yōu)勢(shì)。它們具有各自的特點(diǎn),也顯示了較強(qiáng)的生命力。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)揮并將會(huì)繼續(xù)發(fā)揮較大作用。 1. 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(FF) 其前身是以美國(guó)Fisher-Rosemount公司為首,聯(lián)合Foxboro、橫河、ABB、西門子等80余家公司制訂的ISP協(xié)議和以法國(guó)阿爾斯通、斯耐德等幾家法國(guó)公司為首,聯(lián)合歐洲與北美等地的150家公司制訂的WorldFIP協(xié)議。基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線得到了過程控制領(lǐng)域自動(dòng)控制設(shè)備的主要供應(yīng)商的支持。這些公司對(duì)工業(yè)底層網(wǎng)絡(luò)的功能需求了解透徹,也具備左右該領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)自控設(shè)備發(fā)展方向的能力。所以該總線具有相當(dāng)?shù)臋?quán)威性。目前它只有低速現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議與產(chǎn)品。低速現(xiàn)場(chǎng)總線速率為31.25kbps,通信距離可達(dá)1900米(可加中繼器延長(zhǎng)),可支持總線供電,支持本質(zhì)安全防爆環(huán)境。上層直接與工業(yè)以太網(wǎng)連接。物理傳輸介質(zhì)可支持雙絞線、光纜和無線發(fā)射,協(xié)議符合IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)。其物理媒介的傳輸信號(hào)采用曼徹斯特編碼。這是一種極有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線。目前它的應(yīng)用領(lǐng)域主要以過程自動(dòng)化為主,如石化、化工等領(lǐng)域,主要用于對(duì)生產(chǎn)過程中連續(xù)量的控制。 2.WorldFIP WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線是以法國(guó)幾家跨國(guó)公司為主開發(fā)的,是法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)。WorldFIP組織目前有100多個(gè)會(huì)員單。1994年6月,WorldFIP的北美部分與ISP合并成為FF以后,WorldFIP的歐洲部分仍保持獨(dú)立??偛吭O(shè)在法國(guó)的WorldFIP組織采取了一種靈活的策略:一方面積極推廣成熟的WorldFIP技術(shù)和產(chǎn)品,搶占市場(chǎng);另一方面也積極支持建立世界唯一現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的工作,支持IEC現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),并已經(jīng)做好準(zhǔn)備,一旦IEC標(biāo)準(zhǔn)通過,馬上推出與IEC標(biāo)準(zhǔn)相連接的產(chǎn)品使自己立于不敗之地。它也是FF的成員。 WorldFIP采用三層結(jié)構(gòu):物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。 a.物理層: WorldFIP物理層采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61158-2,保證信息從一個(gè)設(shè)備安全地傳送到接在總線上的其它設(shè)備,傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纖。傳輸速率為31.25kb/s、1Mb/s和2.5Mb/s,標(biāo)準(zhǔn)速率為1Mb/s。 b.數(shù)據(jù)鏈路層: 數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)傳輸、差錯(cuò)和訪問控制。有周期和非周期兩種數(shù)據(jù)交換,變量尋址和報(bào)文尋址兩種尋址空間,采用生產(chǎn)者-使用者、廣播ID-DAT詢問幀-響應(yīng)RP-DAT回答幀的通信模式,由總線仲裁器進(jìn)行集中式介質(zhì)訪問控制。總線仲裁器和生產(chǎn)者分別具有時(shí)空惟一性。 c.應(yīng)用層: WorldFIP應(yīng)用層提供變量和報(bào)文兩種訪問報(bào)務(wù)。 WorldFIP各種硬、軟產(chǎn)品從通信芯片到開發(fā)工具,有350多種。使用這些產(chǎn)品,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如變送器、執(zhí)行器、I/O或者處理單元(PC、PLC等)可以方便地掛到WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線上。 WorldFIP在技術(shù)上有很多特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。 a.實(shí)用性。WorldFIP采用IEC物理層標(biāo)準(zhǔn),支持電纜冗余,大部分協(xié)議固化在硬件上,穩(wěn)定性強(qiáng);它的生產(chǎn)者/使用者模式和總線仲裁器的調(diào)度方式保證了在一條總線上傳遞大量信息的同時(shí),不會(huì)干擾時(shí)限變量的通信。 b.它具極強(qiáng)的抗干擾能力和實(shí)時(shí)性;能完全滿足IEC關(guān)于電磁兼容性的EMC標(biāo)準(zhǔn);它的通訊模式支持后臺(tái)傳輸報(bào)文、周期和事件變量,保證診斷信息傳輸不影響實(shí)時(shí)控制。 c.WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線不論低速還是高速,只有一套通信協(xié)議,所以不需要任何網(wǎng)橋或網(wǎng)關(guān),低速與高速網(wǎng)絡(luò)的銜接只用軟件完成。 d.它的生產(chǎn)者/使用者(Producer/Consumer)模式和總線仲裁器(Bus Arbiter)的調(diào)度方式特別適合工業(yè)過程控制。IEC標(biāo)準(zhǔn)與FF規(guī)范都采用了這種通信模式,只是名稱不同。FF的術(shù)語為發(fā)布方/接收方(Publisher/Subscriber)和鏈路活動(dòng)調(diào)度器(LAS)。這也說明了為什么WorldFIP支持IEC標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗騃EC轉(zhuǎn)化在技術(shù)上是比較容易的。 e.WorldFIP是開放的現(xiàn)場(chǎng)總線,WorldFIP產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者、用戶或集成商都可以得到WorldFIP組織的幫助。這些幫助包括:技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)支持和技術(shù)測(cè)試。它可以根據(jù)用戶、集成商和開發(fā)商要求提供各種培訓(xùn)服務(wù),幫助大家在產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用及安裝的過程中,正確地使用WorldFIP協(xié)議及各種器件;為客戶提供產(chǎn)品規(guī)劃、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和測(cè)試支持;還可為各廠商開發(fā)和銷售的產(chǎn)品提供技術(shù)鑒定。這種鑒定是對(duì)使用WorldFIP網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中設(shè)備的互操作能力進(jìn)行測(cè)試。 WorldFIP組織目前有100多個(gè)成員,它們?cè)诠餐芯?、開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的同時(shí),也將這項(xiàng)技術(shù)推廣到了各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過十多年的應(yīng)用與改進(jìn),WorldFIP已經(jīng)是一項(xiàng)完全成熟的技術(shù),具有品種齊全的通信產(chǎn)品和開發(fā)工具。WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線目前已被廣泛應(yīng)用于發(fā)電與輸配電、樓宇自動(dòng)化、機(jī)械過程、機(jī)車、鐵路運(yùn)輸、航運(yùn)和造船、地鐵、食品與飲料工業(yè)、核工業(yè)、化工、航空與航天、汽車制造等多個(gè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。 3.PROFIBUS PROFIBUS是德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。由PROFIBUS-DP,PROFIBUS-FMS,PROFIBUS-PA組成了PROFIBUS系列。該項(xiàng)技術(shù)是由西門子公司為主的十幾家德國(guó)公司、研究所共同推出的。它采用了OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層。FMS還采用了應(yīng)用層。其傳輸介質(zhì)可以是雙絞線,也可以是光纜。最多可掛接127個(gè)站點(diǎn)。 DP是一種高速低成本通信,用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信,使用DP可取代24VDC或4~20mA信號(hào)傳輸,數(shù)據(jù)傳輸類型為RS485,。適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。 FMS意為現(xiàn)場(chǎng)信息規(guī)范,用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)傳輸類型為RS485,傳輸速率為9.6kbps~12Mbps,最大傳輸距離在12Mbps時(shí)為100m, 500Kbps時(shí)為400m。PROFIBUS-FMS適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等。 PA是專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)字式、位同步、曼徹斯特編碼。傳輸速率:31.25Kbit/s,電壓式。可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上,并有本質(zhì)安全防爆功能,總線供電。物理層遵從IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)。 由于Profibus對(duì)不同的應(yīng)用有三種不同的總線,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。DP和FMS系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問協(xié)議,因而這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時(shí)操作。PA和DP之間需要通過偶合器連接。 3. P-NET P-NET是丹麥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)。其用戶組織目前有將近100個(gè)公司、研究所成員。是一種多主站主從式總線(每段最多可容納32個(gè)主站),使用屏蔽雙絞線電纜RS485,每段總線最長(zhǎng)1200米,每段最多可聯(lián)接125個(gè)設(shè)備,總線分段之間使用中繼器。數(shù)據(jù)以NRZ編碼異步式傳輸,傳輸速率76.8kbit/s。 它的主要應(yīng)用領(lǐng)域是在農(nóng)業(yè)和食品加工業(yè),如:奶制品廠、啤酒廠、農(nóng)業(yè)環(huán)境控制、動(dòng)物飼養(yǎng)系統(tǒng),在其它領(lǐng)域如瀝青和水泥生產(chǎn)、紡織工業(yè)、質(zhì)量控制系統(tǒng)、發(fā)電廠、太陽能電站等領(lǐng)域也有應(yīng)用。 4. LonWorks LON(Local operating networks)總線是美國(guó)ECHELON公司1991年推出的局部操作網(wǎng)絡(luò),為集散式監(jiān)控系統(tǒng)提供了很強(qiáng)的實(shí)現(xiàn)手段。在其支持下,誕生了新一代的智能化低成本的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控產(chǎn)品。為支持LON總線,ECHELON公司開發(fā)了LONWORKS技術(shù),它為L(zhǎng)ON總線設(shè)計(jì)、成品化提供了一套完整的開發(fā)平臺(tái)。目前采用LONWORKS技術(shù)的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用地工業(yè),樓宇、家庭、能源等自動(dòng)化領(lǐng)域,LON總線也成為當(dāng)前最為流行的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 LONWORKS協(xié)議支持OSI的七層協(xié)議,具體實(shí)現(xiàn)就采用網(wǎng)絡(luò)變量這一形式。網(wǎng)絡(luò)變量使節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳遞只是通過各個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量的互聯(lián)便可完成。又由于硬件芯片的支持,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)性和接口的直觀、簡(jiǎn)潔的現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用要求。神經(jīng)元芯片(neuron chip)是lonWorks技術(shù)的核心,它不僅是Lon總線的通信處理器,同時(shí)也可作為采集和控制的通用處理器,LONWORKS技術(shù)中所有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的操作實(shí)際上都是通過它來完成的。它的主要應(yīng)用領(lǐng)域是在樓宇自動(dòng)化控制。由于它優(yōu)良的性能/價(jià)比,在其它領(lǐng)域也得到應(yīng)用。 5. CAN CAN是控制局域網(wǎng)絡(luò)(control Area Network)的簡(jiǎn)稱,最早由德國(guó)BOSCH公司推出,用于汽車內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。其總線規(guī)范已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。由于得到了Motorola, Intel, Ohilip, Siemence, NEC等公司的支持,它廣泛應(yīng)用在離散控制領(lǐng)域。CAN協(xié)議也是建立在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的開放系統(tǒng)互聯(lián)模型基礎(chǔ)上的,不過其模型結(jié)構(gòu)只有三層,即只取OSI底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和頂層的應(yīng)用層。其信號(hào)傳輸介質(zhì)為雙絞線。通信速率最高可達(dá)1Mbps/40m,直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km/5kbps。可掛接設(shè)備數(shù)量最多可達(dá)110個(gè)。 CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu),每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè),因而傳輸時(shí)間短,受干擾的概率低。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí),具有自動(dòng)關(guān)閉的功能,以切斷該點(diǎn)與總線的聯(lián)系,使總線上的其它節(jié)點(diǎn)及其通信不受影響,具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 6. HART HART是Highway Addressable remote Transducer(可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議)的縮寫。最早由Rosemount公司開發(fā)并得到八十多家著名儀表公司的支持,于1993年成立了HART通信基金會(huì)。嚴(yán)格意義上講,它不是現(xiàn)場(chǎng)總線。它是在現(xiàn)有模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信,屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中的過渡性產(chǎn)品,因而在當(dāng)前的過渡時(shí)期具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,得到了較快發(fā)展。 HART采用統(tǒng)一的設(shè)備描述語言DDL?,F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備開發(fā)商采用這種標(biāo)準(zhǔn)語言來描述設(shè)備特性,由HART基金會(huì)負(fù)責(zé)登記管理這些設(shè)備描述并把它們編為設(shè)備描述字典,主設(shè)備運(yùn)用DDL技術(shù)來理解這些設(shè)備的特性參數(shù)而不必為這些設(shè)備開發(fā)專用接口。但由于這種模擬數(shù)字混合信號(hào)制,導(dǎo)致難以開發(fā)出一種能滿足各公司要求的通信接口芯片。 HART能利用總線供電,可滿足本質(zhì)安全防爆要求,并可組成由手持編程器與管理系統(tǒng)主機(jī)作為主設(shè)備的雙主設(shè)備系統(tǒng)。 四、幾種現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用領(lǐng)域
五、IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)情況 正在爭(zhēng)取成為現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的子集的總線有: 類型1 Control Net 類型2 Profibus 類型3 P-NET 類型4 FF HSE 類型5 SwiftNet 類型6 WorldFIP 類型7 Interbus 目前和IEC標(biāo)準(zhǔn)最接近的現(xiàn)場(chǎng)總線只有FF和WorldFIP。 |
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