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现场总线的最新进展

来源:计算机控制2006.12.14阅读 1895

    “现场总线标准在经过长达15年争论之后,终于形成了一个由多部分组成的IEC 61158国际标准”。这是上海工业自动化仪表研究所副总工程师、国际电工委员会IEC/TC65/SC65C/WG6委员缪学勤教授,于2000年9月22日在“2000年浙江省现场总线技术交流暨产品展示会”上所作主题报告的第一句话。报告共分五部分,论述了现场总线的最新进展,现摘要如下:
   1.现场总线和现场总线控制系统
   按照国际电工委员会IEC/SC65C的定义www.cechina.cn,安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通讯的数据总线称为现场总线(Field Bus),以现场总线为基础而发展起来的全数字控制系统称作现场总线控制系统(FCS)。
   2.IEC 61158国际标准
   国际电工委员会对现场总线标准的制定极为重视,早于1984年就筹备成立了IEC/TC65/SC65C/WG6工作组,开始起草现场总线标准。由于各国意见很不一致,国际上各大公司又为瓜分市场和保卫各自“庄园
221;而斗争,工作进展十分缓慢。经过十年的努力,相继推出了IEC 61158.2~IEC 61158.6现场总线物理层规范、链路服务定义和协议规范以及应用层服务定义和协议规范等5个标准。但在表决是否最终成为国际标准过程中,风波又起。为此根据IEC主席要求,工作组决定讨论制定单一标准的、多功能(multi-funetional)的现场总线标准,新的IEC 61158将保留原来的IEC技术报告并作为Type 1,其它总线将按照IEC 原技术报告的格式作为Type 2~Type 8进入IEC 61158。即 :
   Type 1 IEC 61158 技术报告
   Type 2 Coutro1Net 现场总线
   Type 3 Profibus 现场总线
   Type 4 P-Net 现场总线
   Type 5 FF(HSF) 现场总线
   Type 6 SwiftNet 现场总线
   Type 7 WorldFIP 现场总线
   Type 8 Interbus 现场总线
   经过长达15年的争论之后www.cechina.cn,2000年1月IEC中央办公室公布了对新标准报告的投票结果,修改后的IEC 61158标准最终获得通过。
   3.IEC 61158 8种类型现场总线
   IEC 61158标准包括8种类型的现场总线,构成了8种现场总线控制系统体系结构。
   3.1 Type 1 现场总路线
   1999年1季度出版的IEC 61158 TS 技术规范全面定义的现场总线称作Type 1现场总线。该现场总线的网络协议是按照ISO OSI参考模型建立的控制工程网版权所有,它由物理层、数据链路层、应用层控制工程网版权所有,以及考虑到现场装置的控制功能和具体应用而增加的用户层组成。3.2 Type 2现场总线
   Type 2现场总线得到Contro1Net International(CI)组织的支持。ContrlNet的基础技术最早于1995年面世。该总线网络是一种用于对信息传送有时间苛刻要求的、高速确定性网络,同时CONTROL ENGINEERING China版权所有,它允许传送无时间苛求的报文数据。由Type 2现场总线构成的系统结构可以看出,从工厂到设备的五层结构简化为信息层(ethernet)、控制层(controlNet)和现场层(deviceNet)三层结构。
   3.3 Type 3 现场总线
   Type 3 现场总线得到Profibus用户组织PNO的支持,德国西门子公司则是Profibus 产品的主要供应商。由该总线构成的系统体系结构可以看出,通信网络体系结构共分4级,最低一级执行器/变送器级采用ASI位总线(IEC TC17B标准),现场一级采用Profilbus-DP现场总线,车间单元一级采用Profibus-FMS总线,工厂一级使用工业Ethernet网络。
  
   3.4 Type 4 现场总线
   Type 4现场总线由丹麦Process-Data Sikebory Aps 从1983年开始开发,主要应用于啤酒、食品、农业和饲养业,现已成为EN50170欧洲标准的第1部分。它得到P—NET(Process automation Net)用户组织的支持,在现场大约有5000个应用系统。
  
   3.5 Type 5现场总线
   Type 5现场总线即为IEC定义的H2总线,它由Fieldbus Foundation(FF)组织负责开发,并于1998年决定全面采用已广泛应用于IT产业的高速以太网(highspeed ethernet HSE)标准。该总线使用框架式以太网(Shelf

























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