一、引言

現場總線(Fieldbus)作為工業(yè)自動化領域中的一項重要技術，近年來得到了迅速的發(fā)展和應用。它解決了工業(yè)現場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現場設備間的數字通信問題，實現了現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞。現場總線技術的出現，極大地推動了工業(yè)自動化水平的提高。本文將詳細介紹現場總線的種類及其特點，以期為讀者提供深入的了解和參考。

二、現場總線的種類介紹

PROFIBUS

PROFIBUS作為一種快速總線，被廣泛應用于分布式外圍組件(PROFIBUS-DP)。它除了支持PROFIBUS-DP和FMS以外，還支持驅動器通訊標準PROFIBUS MC。PROFIBUS具有高速、可靠、經濟實用等特點，被廣泛應用于加工自動化、樓宇自動化、過程自動化、發(fā)電與輸配電等領域。

EtherCAT

EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一種用于工業(yè)自動化的實時以太網解決方案。它以其卓越的性能和簡便的使用方式，成為工業(yè)自動化領域的佼佼者。EtherCAT具有高速、同步、靈活等特點，能夠滿足各種復雜的工業(yè)自動化需求。

Lightbus

Lightbus是一種經過驗證的Beckhoff光纖總線系統，具有極為優(yōu)秀的抗EMI性能。它易于安裝，數據流快速、循環(huán)且具有確定性。Lightbus適用于對電磁干擾要求較高的工業(yè)自動化環(huán)境。

Interbus

Interbus易于配置，通訊快速而可靠。其主/從系統的移位寄存器協議可提供高效循環(huán)通訊。Interbus在工業(yè)自動化領域中的應用廣泛，尤其在需要高效通訊的場合中表現出色。

CANopen

CANopen是一種基于CAN(Controller Area Network)的開放網絡通訊協議。它通過有效利用總線帶寬，在相對較低的數據傳輸速率時也能實現較短的系統響應時間。CANopen秉承了CAN的傳統優(yōu)點，如數據安全性高且具備多主站能力等。

ControlNet

ControlNet是一種開放式標準現場總線系統。它允許循環(huán)數據和非循環(huán)數據通過總線同時進行交換，而兩者之間互不影響。ControlNet在工業(yè)自動化領域中的應用廣泛，尤其在需要同時處理多種數據的場合中表現出色。

SERCOS interface

SERCOS最初作為用于驅動器的快速光纖總線系統研發(fā)。它采用Beckhoff SERCOS總線耦合器，I/O設備可以實現高速率數據傳輸和較短的循環(huán)時間。SERCOS
interface在需要高速數據傳輸的工業(yè)自動化場合中具有顯著優(yōu)勢。

Ethernet

以太網作為辦公環(huán)境中的主流標準，在工業(yè)自動化領域中也得到了廣泛應用。以太網具有數據傳輸速率高、與現有網絡的簡便集成以及廣泛的服務和接口等優(yōu)點。在Beckhoff以太網產品中，以太網的優(yōu)勢得到了進一步發(fā)揚。

PROFINET

PROFINET是一種由PNO(PROFIBUS用戶組織)針對開放式工業(yè)以太網制定的標準。它遵循國際上訂立的針對通訊的IT標準(如TCP/IP協議)，使得工業(yè)自動化系統能夠無縫地集成到企業(yè)IT網絡中。

三、現場總線的特點分析

實時性

現場總線技術具有很強的實時性，能夠實現對現場設備的實時監(jiān)控和控制。其實時性能達到毫秒級甚至微秒級，滿足了工業(yè)自動化控制系統對實時性的要求。

可靠性

現場總線技術具有較強的抗干擾能力和容錯能力，能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作。其可靠性主要體現在數據傳輸的穩(wěn)定性和設備之間的互操作性上。

開放性

現場總線技術采用開放的通信協議，支持多種設備接入，具有良好的兼容性。這種開放性使得用戶可以自由選擇設備和系統集成商，降低了系統成本。

靈活性

現場總線技術具有很強的靈活性，可以根據實際需要對系統進行靈活配置和擴展。無論是設備數量的增加、功能的擴展還是系統的升級，現場總線技術都能提供很好的支持。

簡化布線

現場總線技術采用統一的通信網絡，可以大大減少現場設備的布線，降低系統成本和維護難度。這種簡化布線特點使得用戶可以更加方便地進行系統設計和安裝。

四、結論

現場總線技術作為工業(yè)自動化領域中的一項重要技術，具有實時性、可靠性、開放性、靈活性和簡化布線等特點。不同種類的現場總線各具特色，適用于不同的工業(yè)自動化需求。隨著工業(yè)自動化技術的不斷發(fā)展，現場總線技術在工業(yè)自動化控制系統中的應用將越來越廣泛，為工業(yè)生產帶來更高的效率和更好的性能。