现场总线知多少,9大现场总线技术分类介绍


原标题:现场总线知多少,9大现场总线技术分类介绍
现场总线技术作为工业自动化领域的重要通信技术,涵盖了多种类型。以下是九种主流的现场总线技术分类介绍:
1. 基金会现场总线(Foundation Fieldbus, FF)
简介:
基金会现场总线是由基金会现场总线组织制定的标准,特别适用于过程自动化领域。
它是美国Fisher-Rousemount公司牵头,联合80多家公司制定的ISP协议,以及Honeywell公司联合欧洲150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并而成。
特点:
采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型(物理层、数据链路层、应用层),并增加了用户层。
分为低速H1和高速H2两种通信速率,前者传输速率为31.25Kbit/秒,通信距离可达1900米;后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒,通信距离为750米和500米。
支持总线供电和本质安全防爆环境。
应用:
广泛应用于石油、化工、电力、冶金等过程自动化领域。
2. PROFIBUS
简介:
PROFIBUS是欧洲最广泛使用的现场总线标准之一,由PROFIBUS&PROFINET International(PI)组织制定。
包括PROFIBUS DP(用于快速、低成本的设备级通信)、PA(针对过程自动化领域)和DP/PA混合模式等多种类型。
特点:
支持多种拓扑结构,如总线型、星型、树型等。
具有良好的实时性和灵活性,能够满足复杂系统的通信需求。
传输速率为9.6Kbit/秒至12Mbit/秒,最大传输距离在9.6Kbit/秒时为1200米,可采用中继器延长至10公里。
应用:
广泛应用于加工自动化、纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等领域。
3. CAN(Controller Area Network)
简介:
CAN总线最早由德国BOSCH公司推出,是一种广泛应用于汽车行业和工业控制领域的现场总线技术。
其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准。
特点:
采用短帧结构,传输时间短,具有自动关闭功能,抗干扰能力强。
支持多主工作方式,采用非破坏性总线仲裁技术,通过设置优先级来避免冲突。
通讯距离最远可达10公里(5千比特/秒),通讯速率最高可达40兆(1兆比特/秒),网络节点数实际可达110个。
应用:
广泛应用于离散控制领域,如汽车、机器人、航空航天等。
4. DeviceNet
简介:
DeviceNet是由ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)开发的基于CAN协议的现场总线标准。
主要用于工业自动化设备的互连,尤其在制造业和汽车行业中得到广泛应用。
特点:
具有直接互联性,改善了设备间的通信,提供了设备级诊断功能。
传输率为125Kbit/秒至500Kbit/秒,每个网络的最大节点为64个。
通信模式为生产者/客户(Producer/Consumer),采用多信道广播信息发送方式。
应用:
广泛应用于制造业和汽车行业的自动化设备互连。
5. ControlNet
简介:
ControlNet也是一种高速的工业网络,由ODVA组织推广。
适合于对实时性和确定性要求较高的应用场合。
特点:
支持循环数据和非循环数据同时通过总线交换,互不影响。
提供了高性能的网络通信能力,适用于复杂的工业控制系统。
应用:
广泛应用于对实时性和确定性要求较高的工业自动化领域。
6. Modbus
简介:
Modbus是一种开放、通用的串行通信协议,现已被扩展到支持TCP/IP以太网通信。
广泛应用于工业设备和楼宇自动化系统中。
特点:
简单易用,支持多种物理层标准,如RS-232、RS-485等。
具有良好的兼容性和扩展性,适用于小型系统和简单设备的通信。
应用:
广泛应用于工业设备和楼宇自动化系统的通信和控制。
7. HART(Highway Addressable Remote Transducer)
简介:
HART协议最初设计为叠加在4-20mA模拟信号上的数字通信协议。
也可以视为一种现场总线技术,特别是在智能仪表和设备中得到了广泛应用。
特点:
能够在现有的模拟信号传输线上实现数字信号通信,是模拟系统向数字系统转变的过渡产品。
支持点对点主从应答方式和多点广播方式。
应用:
广泛应用于智能仪表和设备中,如压力变送器、温度变送器等。
8. CC-Link(Control & Communication Link)
简介:
CC-Link是由三菱电机公司推出的一种开放式现场网络。
适用于制造自动化系统,具有高速、大容量数据传输能力。
特点:
传输速率为10Mbit/秒,能够高速传送控制和信息数据。
解决了工业现场配线复杂的问题,具有优异的抗噪性能和兼容性。
应用:
在亚洲地区占有较大份额,广泛应用于制造自动化系统。
9. EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)
简介:
EtherCAT是一种实时以太网技术,特别强调高性能和低延迟。
适合于运动控制和机器自动化应用。
特点:
基于以太网通信,支持高速数据传输和大规模网络连接。
具有极低的延迟和抖动性能,适用于对实时性要求极高的应用场合。
应用:
广泛应用于运动控制和机器自动化领域,如机器人、数控机床等。
总结来看,这九种现场总线技术各具特点,适用于不同的工业自动化领域和应用场合。在实际应用中,需要根据具体需求和场景选择合适的现场总线技术。
责任编辑:David
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