• <li id="00i08"><input id="00i08"></input></li>
  • <sup id="00i08"><tbody id="00i08"></tbody></sup>
    <abbr id="00i08"></abbr>
  • 新聞中心

    EEPW首頁 > 嵌入式系統 > 設計應用 > 廣義現場總線標準與工業以太網

    廣義現場總線標準與工業以太網

    作者: 時間:2013-03-07 來源:網絡 收藏
    一、引 言

    開發現場總線最初目的是用數字儀表內部所具有的數字信號替代4~20mA等模擬信號實現控制室與現場之間的信息傳輸,最初應用于過程控制及制造業。現場總線應用以后,人們得到了更多的好處。例如控制功能徹底分散到現場,先進的現場設備管理功能得以實現,系統的可靠性大大提高等等。現場總線有過不同的定義,其實質是指應用在測控現場,實現現場設備、系統管控設備之間信息交換的串行雙向數字通信網絡。從這一概念出發,本文所述的應用在公路車輛、鐵路列車、低壓配電與控制以及機床運動控制等領域的ISO11898、IEC 61375、IEC 62026、IEC 61491等標準所定義的工業網絡都可以認為是現場總線。這種現場網絡的發展從過程控制及制造業測控領域開始,以后很快發展到諸如電力監控與繼電保護、樓宇自動化、環境監控、交通工具、能源管理、農業、自動測試系統、醫療儀器、機器人等各種領域,現在現場總線已經無處不在。

    二、現場總線國際標準IEC 61158

    自80年代中期開始,世界上各大控制廠商及標準化組織推出了多種互不兼容的現場總線協議標準,據不完全統計,迄今為止世界上已出現過的總線有近200種。不同標準的現場產品不能互換,將給用戶造成極大的不便。從1984年起,IEC(國際電工委員會)/TC65(工業過程測量及控制技術委員會)和ISA(美國儀表學會)就開始了制訂國際標準的工作。但由于受到大控制廠商相互競爭的影響,國際標準的制訂困難重重,商業集團為了自身的利益給國際標準的投票通過制造阻力,使得國際標準遲遲不能完成。最終不得已在1999年12月通過了一個包含了多種互不兼容的協議的標準,即IEC 61158國際標準。該標準包括了目前國際上用于過程工業及制造業的8類主要的現場總線協議。

    Type1,IEC 61158技術規范。這是由IEC/ISA負責制訂的,曾試圖使之成為統一的國際標準的一個技術規范,基金會現場總線FF的H1(低速現場總線)是它的一個子集。
    Type2,ControlNet現場總線。美國AB公司、Rockwell開發,ControlNet International(CI)組織支持。
    Type3,Profibus現場總線。德國西門子公司開發,Profibus用戶組織(PNO)支持。歐洲三大總線之一。
    Type4,PNet現場總線。丹麥Process Data公司開發,PNet用戶組織支持。歐洲三大總線之一。
    Type5,FF HSE(High Speed Ethernet,高速以太網)。現場總線基金會FF開發的H2(高速現場總線)。
    Type6,SwiftNet現場總線。美國SHIP STAR協會主持制定,波音公司支持。
    Type7,WorldFIP現場總線。法國WorldFIP協會制訂并支持。歐洲三大總線之一。
    Type8,Interbus現場總線。德國Phoenix Contact公司開發,Interbus Club支持。

    上述8種總線中,Type1是為過程控制開發的,支持總線供電和本質安全。Type5(FF HSE)是與之配套的高速現場總線,用于對時間有苛刻要求或數據量較大的場合,如斷續生產的制造業,以及監控級。Type2(ControlNet)為監控級總線,它的底層(設備級)總線為DeviceNet,兩者有著共同的應用層。Type3(Profibus)有3個部分Profibus FMS、Profibus DP和Profibus PA,采用不同的物理層,分別用于監控級、斷續生產的制造業的現場級和過程控制的現場級。Type7(WorldFIP)也有不同的物理層,可用于過程控制和制造業的現場級。Type4(PNet)多用于食品、飼養業、農業及工業一般自動化。Type6(SwiftNet)主要用于航空航天領域。Type8(Interbus)主要用于制造業的現場級(設備級)或一般自動化。

    Ed.3.0分成總論、物理層規范和服務定義、數據鏈路服務定義、數據鏈路協議規范、應用層服務定義、應用層協議規范6個部分,它的用戶層功能塊是IEC 61804標準,再加上IEC 61784(連續與斷續制造用行規集,草案)構成一個完整的現場總線標準。

    三、現場總線的其它國際標準

    除了IEC 61158外,IEC及ISO還制定了一些特殊行業的現場總線國際標準。

    (1) 1993年ISO/TC22/SC3(公路車輛技術委員會電氣電子分委員會)發布的ISO 11898公路車輛—數字信息交換—用于高速通信的CAN以及低速標準ISO 11519。

    該標準基于有名的CAN(控制器局域網)總線,已有很多文獻介紹。與之相關的還有ISO 119921(公路車輛—主拖與被拖車輛之間的電氣連接—數字信息交換—卡車/拖車收發器標準)和ISO 11898 3(容錯收發器標準)兩個低速的物理接口標準ISO119921提高了發送電平,具有很高的抗電磁干擾能力,能抵御100V以上的共模射頻電壓和約6V的地電位差,可用于嚴酷的電磁環境。

    ISO 11898 3的特點是具有總線管理功能和容錯性能。在總線CAN H和CAN L之一斷線、CAN H和CAN L之一對電源短路或對地短路、CAN H和CAN L相互短路及線路與終端電阻斷開時均能給出指示。總線在正常狀態時為差分傳輸,故障時轉為單線傳輸,故障消除后又自動轉為差分傳輸。

    由于CAN沒有規定應用層和物理接口,一些組織給它制定了不同的應用層和物理接口標準構成了幾種完整的現場總線協議,其中比較有名的有下文提到的DeviceNet、SDS以及CANopen等。

    (2) 1999年9月IEC TC9(鐵路電氣設備技術委員會)發布的國際標準IEC 61375列車通信網(TCN)[5]。

    該標準定義了兩層總線:列車總線(WTB,Wire Train Bus)和多功能車輛總線(MVB,Multifunction Vehicle Bus)。

    上一頁 1 2 3 下一頁

    評論


    相關推薦

    技術專區

    關閉
    主站蜘蛛池模板: 濉溪县| 二手房| 上蔡县| 黑水县| 廉江市| 嘉兴市| 柘荣县| 肥乡县| 汶上县| 双桥区| 平昌县| 宣威市| 宁武县| 丰镇市| 大荔县| 宜兰县| 宁河县| 阳东县| 洞头县| 汶川县| 永和县| 迭部县| 永嘉县| 夹江县| 浏阳市| 浮梁县| 桃源县| 广河县| 同心县| 龙游县| 永和县| 化德县| 镶黄旗| 巫溪县| 灵璧县| 汉阴县| 山阳县| 闸北区| 大足县| 吴堡县| 丹棱县|