現(xiàn)場(chǎng)總線的種類繁多，目前號(hào)稱為開放標(biāo)準(zhǔn)的有40多種現(xiàn)場(chǎng)總線。多種現(xiàn)場(chǎng)總線并存的原因在于剛開始沒有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)相繼開發(fā)自己的總線產(chǎn)品并制定現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在各種技術(shù)背景下得以快速發(fā)展并得到迅速普及，但是晉及的層面和程度受到不同領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的牽制，另一方面是工業(yè)控制領(lǐng)域“高度分散、難以壟斷”及要求多樣，但用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的要求非常強(qiáng)烈，因此，才有了一些組織制定標(biāo)準(zhǔn)。

  現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有德國(guó)的Profibus，法國(guó)的FIP，英國(guó)的ERA，挪威的FINT，丹麥的PNET，中國(guó)的DeviceNet和ASi?，F(xiàn)場(chǎng)總線企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有Echelon公司的Lonworks，PhenixContae公司的Imerbus，Rober Bosch公司的CAN，Rosemount公司的HART，Carlo Garazi公司的Dup-line，Process Date公司的P-net，Peter Hans公司的F-Mux。

  IEC61158第四版標(biāo)準(zhǔn)包括20種現(xiàn)場(chǎng)總線，多種多樣的現(xiàn)場(chǎng)總線近期內(nèi)難以統(tǒng)一，多種現(xiàn)場(chǎng)總線并存的局面將繼續(xù)存在，但會(huì)由市場(chǎng)決定哪種總線領(lǐng)導(dǎo)市場(chǎng)，那些技術(shù)先進(jìn)、支持廠商多而強(qiáng)、開放度高的現(xiàn)場(chǎng)總線更具有生存和發(fā)展的空間，例如，F(xiàn)F(包括H1、HSE)和Profibus(包括Profibus-DP、ProfiNet等)在過程控制領(lǐng)域的市場(chǎng)越來(lái)越大，工業(yè)以太網(wǎng)將成為工業(yè)控制的新寵。

  1. 幾個(gè)常見的現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)及比較

  當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線有∶Profibus、FF、CAN、Interbus、ControlNet、DeviceNet、Lonworks等。

  (1)Profibus

  Profibus是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信，在歐洲市場(chǎng)的占有率首屈一指，它廣泛應(yīng)用于加工自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、過程自動(dòng)化、發(fā)電與輸配電等領(lǐng)域。Profibus 主要使用主-從方式，通常周期性地與傳動(dòng)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，與其他現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于它的普遍性，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)集中控制、分散控制和混合控制三種方式。

  Profibus家族有Profibus-DP、Profibus-PA和Profibus-FMS。這三種模塊在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用和作用不同，但它們可以在同一條總線上混合操作，與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合構(gòu)成典型的具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化系統(tǒng)，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)、車間控制級(jí)、管理級(jí)。

  Profibus-DP是一種高速低成本通信網(wǎng)絡(luò)，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信，以取代24V或4~20mA的串聯(lián)式信號(hào)傳輸，直接數(shù)據(jù)鏈路映像提供的用戶接口使得數(shù)據(jù)鏈路層的存取變得簡(jiǎn)單方便Profibus-PA專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連在一根總線上，并有本質(zhì)安全規(guī)范，使用電纜耦合器，Profibus-PA裝置能很方便地連接到Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)Prof-bus-FMS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)。

  (2)FF

  FF是現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)推出的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，在過程自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的開放化系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)簡(jiǎn)化模型(1、2、7層)，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，另外增加了用戶層。FF分低速H1和高速H2兩種通信速率，可支持總線供電和本質(zhì)安全防爆環(huán)境。

  作為兩種互相競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，Profibus-PA與FF比較如下在傳輸媒介上，F(xiàn)F支持雙絞線、光纜和無(wú)線發(fā)射，協(xié)議符合IEC61158-2標(biāo)準(zhǔn)，Profibus-PA僅支持雙絞線直流載波。在通信方式上，同步通信用于實(shí)時(shí)控制，異步通信用于傳遞診斷、報(bào)告、維護(hù)、故障定位，F(xiàn)F支持同步和異步通信，采用了多段網(wǎng)絡(luò)支持?jǐn)U展地址，采用網(wǎng)橋連接用于安全傳送數(shù)據(jù)，Profths-PA的邏輯連接僅分為循環(huán)和非循環(huán)兩種。分布式應(yīng)用需要精確的時(shí)鐘同步，F(xiàn)F能夠保證多個(gè)網(wǎng)段情況下的時(shí)鐘同步，Profibus不能滿足這個(gè)需求。FF具有在線設(shè)備探測(cè)的功能，可以進(jìn)行在線的設(shè)備組態(tài)，支持在線的鏈路活動(dòng)調(diào)度表的構(gòu)造和修改。FF的優(yōu)點(diǎn)是功能強(qiáng)大，但缺點(diǎn)是非常復(fù)雜。Profibus協(xié)議比FF來(lái)得簡(jiǎn)單，開發(fā)基于Porfibus的設(shè)備比基于FFF的設(shè)備容易。從市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，Profibus的推出比FF早，基于Profibus-PA設(shè)備的市場(chǎng)份額目前比基于FF設(shè)備的要多。Profibus-DP在制造業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了成功的運(yùn)用，PA從DP發(fā)展而來(lái)，有利于工廠不同自動(dòng)控制系統(tǒng)的互連。從支持面來(lái)看，美國(guó)和日本的主要控制設(shè)備制造商，例如，Honeywell、Rowe mount、Foxboro、ABB、恒河、山武、富士電氣等都支持FF并推出了基于FF的產(chǎn)品。而西門子公司支持Profibus，F(xiàn)F的支持面比Porfibus更廣。另外，F(xiàn)F推出了基于快速以太網(wǎng)的HSE標(biāo)準(zhǔn)，已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的一部分，在工廠自動(dòng)化方面，基于HSE的設(shè)備造價(jià)低廉，基于以太網(wǎng)技術(shù)的HSE會(huì)有更大的發(fā)展空間。