1. 現場總線的基本概念

  IEC(國際電工委員會)對現場總線(Fieldbus)的定義是“安裝在制造和過程區(qū)域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、串行、多點通信的數據總線”。它是當前工業(yè)自動化的熱點之一。現場總線以開放的、獨立的、全數字化的雙向多變量通信取代4~20mA現場模擬量信號?，F場總線I/O集檢測、數據處理、通信為一體，可以代替變送器、調節(jié)器、記錄儀等模擬儀表，它不需要框架、機柜，可以直接安裝在現場導軌槽上?，F場總線I/O的接線極為簡單，只需一根電纜，從主機開始，沿數據鏈從一個現場總線U/O連接到下一個現場總線I/O。使用現場總線后，可以節(jié)約配線、安裝、調試和維護等方面的費用，現場總線I/O與PLC可以組成高性能價格比的DCS(集散控制系統(tǒng))。

  使用現場總線后，操作員可以在中央控制室實現遠程監(jiān)控，對現場設備進行參數調整，還可以通過現場設備的自診斷功能診斷故障和尋找故障點。

  2. IEC61158

  由于歷史的原因，現在有多種現場總線標準并存，IEC的現場總線國際標準(IEC 61158)在1999年底獲得通過，經過多方的爭執(zhí)和妥協(xié)，最后容納了8種互不兼容的協(xié)議(類型1~類型8)，這8種協(xié)議對應于IEC61158中的8種現場總線類型

  類型1TS61158，原IEC技術報告。

  類型2ControlNet(美國Rockwell公司支持)。

  類型3PROFIBUS(西門子公司支持)。

  類型4P-Net(丹麥Process Data公司支持)。

  類型5FF的HSE(高速以太網，現場總線基金會的H2，美國Fisher Rosemount公司支持)。

  類型6∶SwiftNet(美國波音公司支持)。

  類型7WorldFIP(法國Alstom公司支持)。類型8Interbus(德國Phoenix contact公司支持)。

  由于以太網應用非常普及，產品價格低廉，硬件軟件資源豐富，傳輸速率高(工業(yè)控制網絡已經在使用1000Mbit/s以太網)，網絡結構靈活，可以用軟件和硬件措施來解決響應時間不確定性的問題，各大公司和標準化組織紛紛提出了各種提升工業(yè)以太網實時性的解決方案，從而產生了實時以太網(Real Time Ethernet，RTE)。

  2007年7月出版的IEC61158第4版采納了經過市場考驗的20種現場總線(見表6-1)。其中的類型1是原IEC61158第1版技術規(guī)范的內容，類型2通用工業(yè)協(xié)議(Com-mon Industry Protocol， CIP)包括 Rockwell 公司的 DeviceNet、ControlNet 和實時以太網Ethernet/IP。類型6(SwiftNet)因為市場應用很不理想，已被撤消。

  EPA(Ethernet for Plant Automation，用于工廠自動化的以太網)是我國擁有自主知識產權的實時以太網通信標準，已被列入現場總線國際標準IEC61158第4版的類型14。

  3. IEC 62026

  IEC62026是供低壓開關設備與控制設備使用的控制器電氣接口標準，于2000年6月通過。它包括

  IEC62026-1一般要求。

  IEC62026-2執(zhí)行器傳感器接口(Actuator Sensor Interface，AS-i)，西門子公司支持。

  IEC62026-3設備網絡(Device Network，DN)，美國Rockwell公司支持。

  IEC62026-4Lonworks(Local Operating Networks)總線的通信協(xié)議LonTalk，已取消。

  IEC62026-5智能分布式系統(tǒng)(Smart Distributed System，SDS)，美國Honeywell公司支持。

  IEC62026-6∶串行多路控制總線(Serial Multiplexed Control Bus，SMCB)，Honeywell 公司支持。