現(xiàn)如今，隨著“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的展開，計算機技術、通訊技術、IT技術的發(fā)展已經(jīng)滲入到工控領域，其中最主要的表現(xiàn)就是工業(yè)現(xiàn)場總線技術和工業(yè)以太網(wǎng)技術。其中工業(yè)現(xiàn)場總線技術，特別是以太網(wǎng)技術的廣泛使用，為自動化技術帶來了深刻變革。那么，工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術各自優(yōu)缺點都有哪些呢？

現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線式應用在生產(chǎn)現(xiàn)場、連接智能現(xiàn)場設備和自動化測量控制系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網(wǎng)絡。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。

控制組成

1.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

它的軟件是系統(tǒng)的重要組成部分，控制系統(tǒng)的軟件有組態(tài)軟件、維護軟件、仿真軟件、設備軟件和監(jiān)控軟件等。首先選擇開發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機接口軟件MMI。通過組態(tài)軟件，完成功能塊之間的連接，選定功能塊參數(shù)，進行網(wǎng)絡組態(tài)。在網(wǎng)絡運行過程中系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)處理、計算。優(yōu)化控制及邏輯控制報警、監(jiān)視、顯示、報表等。

2.現(xiàn)場總線的測量系統(tǒng)

其特點為多變量高性能的測量，使測量儀表具有計算能力等更多功能，由于采用數(shù)字信號，具有高分辨率，準確性高、抗干擾、抗畸變能力強，同時還具有儀表設備的狀態(tài)信息，可以對處理過程進行調整。

3.設備管理系統(tǒng)

可以提供設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態(tài)信息（包括智能儀表）、廠商提供的設備制造信息。

4.總線系統(tǒng)計算機服務模塊

以客戶機/服務器模式是目前較為流行的網(wǎng)絡計算機服務模式。服務器表示數(shù)據(jù)源（提供者），應用客戶機則表示數(shù)據(jù)使用者，它從數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，并進一步進行處理?？头繖C運行在PC機或工作站上。服務器運行在小型機或大型機上，它使用雙方的智能、資源、數(shù)據(jù)來完成任務。

5.數(shù)據(jù)庫

它能有組織的、動態(tài)的存儲大量有關數(shù)據(jù)與應用程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分共享、交叉訪問，具有高度獨立性。工業(yè)設備在運行過程中參數(shù)連續(xù)變化，數(shù)據(jù)量大，操作與控制的實時性要求很高。因此就形成了一個可以互訪操作的分布關系及實時性的數(shù)據(jù)了系統(tǒng)。

6.網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件與軟件

網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件：系統(tǒng)管理主機、服務器、網(wǎng)關、協(xié)議變換器、集線器、用戶計算機等底層智能化儀表

網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件：NetWarc、LAN Mangger、Vines

服務器操作軟件：Lenix、os/2、windowNT、應用軟件數(shù)據(jù)庫、通信協(xié)議、網(wǎng)絡管理協(xié)議等。

總線分類

目前世界上存在著大約四十余種現(xiàn)場總線，這些現(xiàn)場總線大都用于過程自動化、醫(yī)藥領域、加工制造、交通運輸、國防、航天、農業(yè)和樓宇等領域，目前的工業(yè)總線網(wǎng)絡可歸為三類：485網(wǎng)絡、HART網(wǎng)絡、FieldBUS現(xiàn)場總線網(wǎng)絡。

485網(wǎng)絡：RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行的一種工業(yè)組網(wǎng)方式，其特點是實施簡單方便，而且現(xiàn)在支持RS485的儀表又特別多?，F(xiàn)在的儀表商也紛紛轉而支持RS485/MODBUS，原因很簡單，RS485的轉換接口不僅便宜得而且種類繁多。至少在低端市場上，RS485/MODBUS仍將是最主要的工業(yè)組網(wǎng)方式。

HART網(wǎng)絡：HART是由艾默生提出的一個過度性總線標準，主要特征是在4-20毫安電流信號上面疊加數(shù)字信號，但該協(xié)議并未真正開放，要加入他的基金會才能拿到協(xié)議，而加入基金會要一定的費用。HART技術主要被國外幾家大公司壟斷，近些年國內也有公司在做，但還沒有達到國外公司的水平?，F(xiàn)在有很多智能儀表帶有［HART圓卡］，支持HART通訊功能。但從國內情況來看，還沒有真正用到這部分功能來進行設備聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，最多只是利用手操器對其進行參數(shù)設定。從長遠來看，由于HART通信速率低、組網(wǎng)困難等原因，HART儀表的應用將呈下滑趨勢。

FieldBus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡：現(xiàn)場總線是當今自動化領域的熱點技術之一，被譽為自動化領域的計算機局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)標志著自動化控制技術又一個新時代的開始。現(xiàn)場總線是連接控制現(xiàn)場的儀表與控制室內的控制裝置的數(shù)字化、串行、多站通信的網(wǎng)絡。其關鍵標志是能支持雙向、多節(jié)點、總線式的全數(shù)字化通信?，F(xiàn)場總線技術近年來成為國際上自動化和儀器儀表發(fā)展的熱點，它的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結構產(chǎn)生了革命性的變化，使自控系統(tǒng)朝著“智能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡化、分散化”的方向進一步邁進，形成新型的網(wǎng)絡通信的全分布式控制系統(tǒng)——現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System）。然而，到目前為止，現(xiàn)場總線還沒有形成真正統(tǒng)一的標準，ProfiBus、CANbus、CC-Link等多種標準并行存在，并且都有自己的生存空間。何時統(tǒng)一，遙遙無期。目前，支持現(xiàn)場總線的儀表種類還比較少，可供選擇的余地小，價格又偏高，用量也較小。

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