现场总线
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现场总线(fieldbus)是许多工业用通讯协定的总称,一般用在即时分散式控制系统,IEC 61158是有关现场总线的标准,不过也有一些现场总线未列在IEC 61158中,如Modbus、LonWorks、CANopen等。
一个复杂的自动化系统(例如组装生产线)会需要一个有组织的控制系统阶层才能运作。在此阶层的顶端一般是人机界面(Human Machine Interface, HMI),可以让操作员监控及使用此系统。中间层则由许多可程式逻辑控制器(PLC)组成,PLC之间借由网路系统(如Ethernet)传递资料。低层则是由现埸总线连接PLC及感测器、致动器、马达、开关、阀门、接触器等实际动作或侦测的元件。
历史
现场总线科技在1988年就已产生,并且有相关的标准ISA S50.02,但国际标准的发展花了一段很长的时间。1999年时国际电工协会(IEC)的SC65C/WG6标准委员会开会,设法解决在IEC现场总线标准草案上的差异及歧见,会议的结果形成了第二版的IEC 61158标准,其中有八种(type)不同的通讯协定:
- Type 1 Foundation现场总线H1
- Type 2 ControlNet
- Type 3 PROFIBUS
- Type 4 P-NET
- Type 5 Foundation现场总线HSE(高速乙太网)
- Type 6 SwiftNet(波音开发的通讯协定)
- Type 7 WorldFIP
- Type 8 Interbus
这种形式的“标准”一开始是为了欧洲共同市场所订定,不著重其共通性,达成了消除各国家之间贸易限制的其主要目的。在第二版标准完成后,形成了一个的委员会SC65C/MT-9来修正IEC 61158标准中彼此不一致的格式及内容。上述标准的修正已进行的相关完善。
IEC 61158的现状
在2008年国际电工委员会提出新的现场总线标准IEC 61158,将现场总线相关的标准分为15个通信行规族(Communication Profile Families, CPF)[1]:
- CPF01:Foundation现场总线(FOUNDATION Fieldbus)。
- CPF02:通用工业协定(Common Industrial Protocol,简称CIP)。
- CPF03:PROFIBUS及PROFINET。
- CPF04:P-NET。
- CPF05:WorldFIP(Factory Instrumentation Protocol,是法国标准的通讯协定)[2]
- CPF06:INTERBUS(INTERBUS)。
- CPF07:CC-Link。
- CPF08:HART(Highway Addressable Remote Transducer Protocol)。
- CPF09:Vnet/IP(由日本横河电机推动的通讯协定)。
- CPF10:TCnet(全名为time-critical information and control network,由日本东芝推动的通讯协定)。
- CPF11:EtherCAT。
- CPF12:Ethernet POWERLINK。
- CPF13:EPA(全名为Ethernet for Plant Automation,中国提出的即时工业以太网通讯协定[3])。
- CPF14:MODBUS-RTPS(MODBUS实时发布与订阅)。
- CPF15:SERCOS。
参见
外部链接
- Fieldbuses for Process Control: Engineering, Operation, and Maintenance (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Fieldbus Book
- Manufacturing Systems Integration Research Institute at Loughborough, UK (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- The P-NET Fieldbus (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- AS-Interface portal (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- HART Communication Foundation (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Portal for SafetyBUS p (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- SERCOS网站 (页面存档备份,存于互联网档案馆)(英文)
- PROFIBUS网站 (页面存档备份,存于互联网档案馆)(英文)
- PROFINET网站(英文)
- WorldFIP (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 现场总线的危机和机遇 (页面存档备份,存于互联网档案馆)(需要付费下载)
- IEC61158第四版国际标准的20种现场总线[永久失效链接]
参考资料
- ^ Serving global industrial automation: IEC publishes new Fieldbus Standards. 国际电工委员会(IEC). [2010-12-14]. (原始内容存档于2008-12-28).
- ^ WorldFip现场总线综述. 自动化网论坛. [2010-12-14]. (原始内容存档于2016-03-04).
- ^ EPA簡介. 控制工程网. [2010-12-14]. (原始内容存档于2019-08-23).