工業現場的總線協議

現場總線協議有哪些_工業現場的總線協議

工業網絡通常采用現場總線協議，通過實時和可靠的分布式控制功能來連接生產車間中的儀器儀表和機械設備，比較容易并且可靠的控制所實現的系統。現場總線標準應用非常廣泛，大量已經安裝的設備都采用了現場總線。但是，大部分這些現場總線標準都是基于(已有的)串行通信協議標準(與RS485或者RS232相似)，沒有充分發揮應用廣泛的以太網技術的優勢。

隨著系統復雜程度的增加，大部分現場總線難以滿足平臺通用性和系統性能的要求。這促使設備生產商轉向采用基于以太網的通信技術，實現高性能、低成本和很好的通用性。很多現場總線標準都已經集成到工業以太網協議中，采用很少的控制功能，實現實時通信和工業互聯，同時保護了在現場總線軟件和已有設備上的投入。

表1列出了幾種流行的(串行)現場總線協議，以及對應的以太網工業協議。

CANopen

控制區域網(CAN)是一種廣播、差分串行總線標準，工作在干擾較大的電力機械(噪聲)環境中。CANopen建立在自動化應用CAN(例如，數據鏈路層和物理層)基礎上，能夠實現百分之百的數據完整性，而采用以太網無法滿足這一要求。

DeviceNet/ControlNet(CIP)

DeviceNet是設備級網絡，為工業自動化提供可靠、高效的數據處理功能。ControlNet是一種實時、確定性、可重構的控制層網絡，適用于數據和消息的高速傳送。DeviceNet和ControlNet的應用層基于公共工業協議(CIP)層，它也用于Ethernet/IP中。這些協議目前由獨立開放設備供應商協會(ODVA)管理。

LonWorks

LonWorks是用于開發照明和HVAC等自動化/控制應用的流行協議標準。LonWorks網絡設備可使用各種介質，包括雙絞線、電源線、以太網、光纖和RF等。

Modbus-RTU

Modbus是為可編程邏輯控制器(PLC)應用開發的免版稅開放串行通信協議。Modbus支持很多設備連接在同一網絡上，例如監控以及數據采集(SCADA)系統中管理計算機和遠端單元(RTU)的連接等。Modbus基本結構由Modbus/IDA進行管理，這一自動設備獨立用戶和供應商組織希望能夠推動這一協議標準的廣泛應用。

PROFIBUS

過程現場總線(PROFIBUS)是一種現場總線協議。對于分散外圍設備和過程自動化(DP和PA)這兩種PROFIBUS，在分散生產和過程控制中，PROFIBUSDP一般通過中央控制器對傳感器和激勵器進行控制。應用較少的PA主要用于監視測量設備。經過多年的應用，PROFIBUS在生產和過程自動化方面都得到了廣泛認可。Profibus國際組織(PI)不斷完善并推進PROFIBUS技術的應用。

SERCOSI/IIInterface

串行實時通信系統(SERCOS)接口為運動控制、數字伺服驅動和輸入/輸出(I/O)設備提供標準、實時、高性能通信鏈接。SERCOS適合多軸運動控制對精確協調移動要求非常高的應用。國際電工協會(IEC)發布的官方SERCOS接口標準文檔是IEC61491。還提供工業以太網版本的SERCOSIII。在合作伙伴組織SERCOS國際的帶領下，SERCOS行業協會致力于運動控制、驅動器、I/O、傳感器和激勵器互聯SERCOS數字接口的開發和推廣。