现场总线传输介质:技术要点解析
现场总线(Fieldbus)作为近年来快速发展的工业数据总线,其主要功能是解决工业现场智能化仪表、执行机构等设备间数字通信以及这些控制设备与高级控制系统之间信息传递的问题。由于其简单性、可靠性和经济实用性,受到了众多标准团体和计算机厂商的高度重视。
技术发展历程
现场总线是一种将大量场景级设备与操作级设备相连的工业通讯系统。它定义为一种开放式、数字化、双向串行且多节点通信总线,用于智能化过程自动化、制造自动化和楼宇自动化领域中各类智能设备之间的互联网络构建。
20世纪80年代末至90年代初期,由于国际上对工厂自动化水平提升需求迫切,这一技术得以形成,并迅速在全球范围内得到推广。作为工厂数字通信网络基础,它不仅仅是一个基层网络,更是全分布式控制系统的一部分。这项综合技术,以智能传感器、智能执行器、高性能计算机及现代数字通讯为核心,是当前世界范围内最具影响力的科技创新之一,它预示着未来的自动化系统结构与单元大幅度变革。
国际知名企业积极参与开发各种基于现场总线协议的产品。此外,随着现代社会对生产效率和精确性的不断追求,这些协议越来越受到重视。在不同工作环境下,为了满足不同的应用需求,每个协议都有其独特之处,如时间确定性要求较高,或具有强大的容错能力等。
技术特征
由于需要实现更高效率、高精度的大规模数据交换,同时保证信息安全和成本效益,对于实施这一目标而言必须具备以下几个关键特征:
时间确定性:即能够提供一定程度上的时序保证,使得数据交换更加可靠。
实时性:对于某些紧急情况或动态变化需要快速响应。
容错能力:设计成能够在出现故障时仍然保持良好的运行状态。
安全性:保护数据免受未授权访问或修改。
成本低廉:通过采用标准组件和模块进行设计降低整体成本。
因此,在选择合适的现场总线时,我们需要根据具体应用场景考量以上因素,并选择最符合自身需求的一个或几个方案,以确保整个生产流程顺畅运行。