摘要:通信常用的現(xiàn)場總線有哪些類型?通信工程師在備考過程中需要了解并掌握各種現(xiàn)場總線的特點、應用及其發(fā)展趨勢,以便在實際工作中能夠根據(jù)具體需求選擇合適的現(xiàn)場總線技術。
在通信工程師考試中,關于通信常用的現(xiàn)場總線類型是一個重要的知識點?,F(xiàn)場總線是一種新的工業(yè)總線,是多節(jié)點的雙向數(shù)字串行總線,用于連接工業(yè)過程現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)之間的全數(shù)字化、雙向、多站點的串行通信網(wǎng)絡。常見的現(xiàn)場總線類型包括以下幾種:
1. CAN(控制局域網(wǎng)絡,Control Area Network)
特點:由德國Bosch公司開發(fā)推出,主要在汽車系統(tǒng)中用以實現(xiàn)控制器與測試儀之間的通信。數(shù)據(jù)結(jié)構采用短幀結(jié)構,有遠程幀、數(shù)據(jù)幀、錯誤幀和超載幀4種不同的幀格式,傳輸介質(zhì)可采用雙絞線、同軸電纜、光纖等。具有成本低、實時性高、抗干擾能力強、適用范圍廣等特點。
應用:廣泛應用于工業(yè)自動化、汽車制造等領域。
2. PROFIBUS(過程現(xiàn)場總線)
特點:是德國國家標準DIN19245和歐洲標準EN50170的開放式總線標準。數(shù)據(jù)鏈路層采用主從結(jié)構,即主站之間采用令牌傳送方式,主站與從站之間采用主從傳送方式;物理層提供RS485、IEC1158-2、光纖FO三種傳輸技術??煞奖愕臉嫵煞稚⑹健⒓惺胶头植际娇刂葡到y(tǒng),實現(xiàn)現(xiàn)場設備層到車間級監(jiān)控的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡和分散式數(shù)字控制。
應用:廣泛用于工業(yè)自動化領域,包括過程自動化、一般自動化和工業(yè)自動化等。
3. LonWorks(局部操作網(wǎng)絡,Local Operating Network)
特點:由美國Echelon公司推出,采用OSI(開放系統(tǒng)互連模型,Open System Interconnection)的七層通信協(xié)議,固化在Neuron芯片上,是一種底層通信網(wǎng)絡。核心是Neuron(神經(jīng)元)芯片,內(nèi)含了3個8位的CPU,分別實現(xiàn)Lon Talk協(xié)議的不同層次。
應用:適用于多種工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)的場景。
4. 基金會現(xiàn)場總線(Foundation Fieldbus,F(xiàn)F)
特點:是一個開放的總線標準,分為H1和HSE兩類。H1主要用于過程控制,實現(xiàn)現(xiàn)場設備的互聯(lián),數(shù)據(jù)傳輸率為31.25kbit/s,具有本征安全特性。高速以太網(wǎng)HSE適合用作控制主干網(wǎng),傳輸率為100Mbit/s,實現(xiàn)子系統(tǒng)或整個工廠的互聯(lián)。
應用:在過程控制領域有廣泛應用。
5. 其他類型
除了上述幾種常見的現(xiàn)場總線外,還有如HART(可尋址遠程傳感器數(shù)據(jù)通路)、EtherCAT、Profinet、EtherNet/IP等多種現(xiàn)場總線類型,它們各自具有不同的特點和適用范圍,廣泛應用于工業(yè)自動化、機器人控制、智能建筑等領域。
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