您应该了解的现场总线通信协议

在工业自动化领域,现场总线(Fieldbus)技术已经成为一个不可或缺的组成部分。它通过提供一种开放、数字化、双向串行和多节点通信的网络解决方案,为智能化设备间以及这些设备与更高级别控制系统之间的信息交换奠定了基础。

现场总线技术发展始于20世纪80年代末至90年代初,当时国际上形成了一系列用于过程自动化、制造自动化和楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。这种技术不仅是一个基层网络,也是全分布式控制系统的一部分,这种系统以智能传感器、控制器、计算机和数字通信为核心。

随着全球范围内对自动化技术的不断追求,现场总线技术已成为一个备受关注的话题,并且预示着将来工厂设备层次结构和设备本身都会经历深刻变革。世界各地实力雄厚且具有影响力的公司都在不同程度上开发了现场总线技术及其产品。

作为工厂底层基础通讯网络,现场总线要求具有一定的时间确定性、高实时性,以及网络负载稳定性。在设计中,它通常采用短帧传送并频繁交换信息。此外,由于其特点,如简单协议、高容错能力、安全性能及成本效益,它们从结构到通信方式,都展现出与高速数据通信网相似的特色。

一般而言,将FCS(Fieldbus Control System)称作第五代控制系统,因为它们超越了前四代:气动信号PCS(第一代)、电动模拟信号PCS(第二代)、集散式DCS(第三代)以及基于50年代中期开始出现但未被广泛接受的集散式DCS版本。FCS作为新一代控制系统,不仅克服了DCS封闭性的局限,还实现了新的开放标准,从而突破了之前集中与分散结合DCS结构所固有的缺陷,并彻底下放到了控制功能到场景,使得开放性、分散性与数字通讯成为其最显著特征之一。

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