现场总线控制系统及应用-几种主要现场总线协议的特点

现场总线在发展的zui初，各个公司都提出自己的现场总线的协议，如AB公司的DeviceNet,TURCK公司的
Sensoplex,Honeywell公司的SDS，Phoenix公司的InterBus-S，以及Seriplex,ASI等。经过十几年的发展，现场总
线的协议逐渐趋于统一，针对制造业自动化，DeviceNet在北美和日本用的比较普遍，PROFIBUS-DP在欧洲用的比较
普遍。针对过程自动化，PROFIBUS-PA和Foundation Fieldbus占据大部分市场。其他的总线协议如ASI、InterBus-
S、Sensoplex在某些特殊的领域也有一些市场，下面分别介绍各种总线的一些特点。

1、PROFIBUS，zui快的总线，世界范围的标准。

PROFIBUS是在1987年，由德国*集中了13家公司和5家科研机构的力量，按照ISO/OSI参照模型制订的现场总线
的德国国家标准。

zui近，在欧洲通过投票，成为欧洲的标准EN50170。主要由拥有400多个公司成员的PROFIBUS用户组织（PNO）进行
管理。

PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-DP及PROFIBUS-PA。其中，FMS主要用于非控制信息的传输，
PA主要用于过程自动化的信号采集及控制。PROFIBUS-DP是制造业自动化主要应用的协议内容，是满足用户快速通
讯的*方案，每秒可传输12兆位。扫描1000个I/O点的时间少于1ms。

PROFIBUS是世界范围的标准，取得了很大的成功：至少1，000，000套设备投入运行，超过600家成员公司，超过
1100种PROFIBUS产品。

2、DeviceNet通用型、低价位的总线

DeviceNet（设备网）是一种低价位的总线，它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备。在制造业领域，设备网
遍及，尤其是北美和日本。zui初是由AB公司设计，现在已经发展成为一种开放式的现场总线的协议，其管理组
织ODVA由多家公司组成，提供设备网的产品，支持设备网规范的进一步开发。DeviceNet能够降低设备的安装
费用和时间。控制系统中的接近开关、光电开关和阀门等可通过电缆、插件、站等产品进行长距离通讯。并且能够
提高设备级的诊断能力。相对于PROFIBUS-DP，DeviceNet具有更强大的通讯功能，支持除了主-从方式之外的，多
种通讯方式，可以更灵活地应用于控制系统中。

3、Foundation Fieldbus

过程控制现场总线 Foundation Fieldbus针对过程自动化而设计，它是通过数字、串行、双向的通讯方法来连
接现场装置的。Foundation

Fieldbus通讯不是简单的数字4-20mA信号，而是使用复杂的通讯协议，它可连接能执行简单的闭环算法（如PID）
的现场智能装置。一个通讯段可配置32个现场装置，通讯速度为每秒31.25kb,每段zui大距离为1900米。

4、Sensoplex 2重工业控制网络，强大的抗*力

Sensoplex 2 是TURCK设计应用于重工业自动化领域的网络

Sensoplex 2 是采用*的频率偏移技术进行通讯的，对于易引起通讯故障的强电磁场有较强的抗*力，优于
其它现场总线。已广泛应用于世界上主要的汽车制造厂。它通过一根电缆通讯及供电，其固定的传输速度为188K，
使用中继器的zui大传输距离为400米，可接入512个I/O点，通过主站可连接多种PLC和现场总线，如PROFIBUS和
DeviceNet，Modbus Plus,Siemens S5/S7,Modicon,GEC,AB PLC等。

5、AS-i总线，zui简单的总线AS-i代表着执行器、传感器接口。使用两线为设置与输入传送数据及电源。线圈输出
等需使用附加的两芯电缆供电。AS-i区别于其它工业总线，使用扁平电缆通讯，将连接齿嵌入电缆。也可使用传统
的IP67/、NEMA6

eurofast连接件。AS-i系统包括一个主站接口，供电电源，zui多31个子站。整个系统长度不能超过100米，但可以
自由分布，没有分支规则和终端。AS-i适合于不需要昂贵总线的小型网络。当需要简单的主-从总线连接分散的信
息和I/O装置，并且数据不是很重要时，AS-i是的方案。

6、Interbus_S总线，简单网络Interbus_S网络可以简单的安装与配置。网上的节点类似简单的移位寄存器，位流
经过节点则发生翻转。Interbus_S启动网络并自动配置，不需要节点地址。使用一根电缆，符合IEEE802.5令牌环
的规定。一个网络上zui多可有64个装置，速度可达500KB/S，zui长距离为25600米，移动节点间距离为400米。

7、Seriplex总线产品

Seriplex是比较早的开放式总线，它使用五线，一根数据线，一根时钟线，一根屏蔽线，两根电源线。输出一般使
用辅助电源供电。使用操作模式一，系统可以作为没有主站的高速长距离点对点网络。输出节点映射输入节点，并
可简单的编程。

8、Smart Distributed System总线，CANbus的变形

Smart Distributed

System与DeviceNet都使用CANbus。由于芯片、信号水平和应用环境的局限，工业应用的需要比较少。