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浔之漫智控技术（上海）有限公司（w）

是中国西门子的合作伙伴，公司主要从事工业自动化产品的集成,销售和维修，是全国的自动化设备公司。

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数据经过封装后通过物理介质传输到网络上，现场总线是20世纪80年代中后期在工业控制中逐步发展起来的。随着微处理器技术的发展，其功能不断增强，而成本不断下降。计算机技术飞速发展，同时计算机网络技术也迅速发展起来了。计算机技术的发展为现场总线的诞生奠定了技术基础。

另一方面，智能仪表也出现在工业控制中。在原模拟仪表的基础上增加具有计算功能的微处理器芯片，在输出的4～20mA直流信号上叠加了数字信号，使现场输入输出设备与控制器之间的模拟信号转变为数字信号。智能仪表的出现为现场总线的诞生奠定了应用基础。

（2）现场总线的概念

国际电工委员会（IEC）对现场总线（Fieldbus）的定义为：一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串行、多节点的数字通信网络。

现场总线的概念有广义与狭义之分。狭义现场总线是20世纪80年代中后期在工业控制中逐步发展起来的。随着微处理器技术的发展，其功能不断增强，而成本不断下降。计算机技术飞速发展，同时计算机网络技术也迅速发展起来了。计算机技术的发展为现场总线的诞生奠定了技术基础。

另一方面，智能仪表也出现在工业控制中。在原模拟仪这是以美国Fisher-Rosemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的World FIP协议于1994年9月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展 前景。

（2）CAN（Controller Area Network，控制器局域网）

早由德国BOSCH公司推出，它广泛应用于离散控制领域，其总线规范已被化组织（ISO）制定为，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN协议分为两层：物理层和数据链路层。CAN的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。CAN支持多种工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来避免冲突。通信距离远可达10km（5kbit/s），通信速率高可达40Mbit/s，网络节点数可达110个。目前已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。

（3）Lonworks

它由美国Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡导。它采用ISO/OSI模型的全部7层通信协议，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质，通信速率从300bit/s～1.5Mbit/s，直接通信距离可达2700m（78kbit/s），被称为通用控制网络。Lonworks技术采用的LonTalk协议被封装到Neuron（神经元）的芯片中，并得以实现。采用Lonworks技术和神经元芯片的产品，被广泛应用于楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等领域。

（4）DeviceNet

DeviceNet既是一种低成本的通信连接，也是一种简单的网络解决方案，有着开放的网络标准。DeviceNet具有的直接互联性不仅改善了设备间的通信，而且提供了相当重要的设备级诊断功能。DeviceNet基于CAN技术，传输速率为125～500kbit/s，每个网络的大节点为64个，其通信模式为生产者/客户（Producer/Consumer），采用多信道广播信息发送方式。位于DeviceNet网络上的设备可以自由连接或断开，不影响网上的其他设备，而且其设备的安装布线成本也较低。DeviceNet总线的组织结构是开放式设备网络供应商协会。

（5）HART

HART是Highway Addressable Remote Transducer的缩写，早由Rosemount公司开发。其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变的过渡产品。其通信模型采用物理层、数据链路层和应用层三层，支持点对点主从应答方式和多点广播方式。由于它采用模拟数字信号混合，难以开发通用的通信接口芯片。HART能利用总线供电，可满足本质安全防爆的要求，并可用于由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。link被中国国家标准化管理委员会批准为中国国家标准指导性技术文件。

（7）INTERBUS

INTERBUS是德国Phoenix公司推出的较早的现场总线，2000年2月成为IEC61158。INTERBUS采用化组织（ISO）的开放化系统互联（OSI）的简化模型（1层、2层和7层），即物理层、数据链路层和应用层，具有强大的可靠性、可诊断性和易维护性。其采用集总帧型的数据环通信，具有低速度、高效率的特点，并严格保证了数据传输的同步性和周期性。该总线的实时性、抗干扰性和可维护性也非常出色。INTERBUS广泛地应用到汽车、烟草、仓储、造纸、包装、食品等工业领域，成为国际现场总线的者。

1.2.3 现场总线的特点

现场总线系统打破了传统控制系统，采用按控制回路要求设备一对一的分别进行连线的结构形式。把原先DCS中处于控制室的控制模块、各输入输出模块放入现场设备，加上现场设备具有通信能力，因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。

现场总线控制系统既是一个开放通信网络，又是一种全分布控制系统，把作为网络节点的智能设备连接成自动化网络系统，实现基础控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化的综合自动化功能，是一项以智能传感器、控制、计算机、数字通信、网络为主要内容的综合技术。

现场总线系统具有以下特点：

（1）系统具有开放性和互用性

通信协议遵从相同的标准，设备之间可以实现信息交换，用户可按自己的需要，把不同供应商的产品组成开放互连的系统。系统间、设备间可以进行信息交换，不同生产厂家的性能类似的设备可以互换。

（2）系统功能自治性

系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，现场设备可以完成自动控制的基本功能，并可以随时诊断设备的运行状况。

（3）系统具有分散性

现场总线构成的是一种全分散的控制系统结构，简化了系统结构，提高了可靠性。

（4）系统具有对环境的适应性司的P-net、Peter Hans公司的F-Mux、ASI（Actratur Sensor Interface）、MODBus、SDS、Arcnet、组织-基金会现场总线FF（Field Bus Foundation，WorldFIP）、BitBus、美国的DeviceNet与ControlNet等。这些现场总线用于过程自动化、医药、加工制造、交通运输、国防、航天、农业和楼宇等领域，不到10种类型的总线占有80%左右的市场。

（2）各种总线都有其应用的领域

每种总线都有其应用的领域，如FF和PROFIBUS-PA适用于石油、化工、医药、冶金等行业的过程控制领域；Lonworks、PROFIBUS-FMS和DevieceNet适用于楼宇、交通运输、农业等领域；DeviceNet、PROFIBUS-DP适用于加工制造业。这些划分也不是的，每种现场总线都力图将其应用领域扩大，彼此渗透。

（3）每种现场总线都有其国际组织和支持背景

大多数的现场总线都有一个或几个大型跨国公司为背景并成立相应的国际组织，力图扩大自己的影响，得到更多的市场份额，如PROFIBUS以Siemens公司为主要支持，并成立了PROFIBUS国际用户组织；World FIP以Alstom公司为主要支持，成立了World FIP国际用户组织。