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亿粉有话说:工控新人对现场总线的理解

--工控新人对现场总线的理解

供稿:深圳市亿维自动化技术有限公司 2014/8/21 14:52:48

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  • 关键词: 现场总线
  • 摘要:工控新人对现场总线的理解

  作为工控新人,很多人可能都跟我一样,一开始很难理解什么是现场总线。所以我查阅了大量的资料也请教了很多前辈,经过一段时间的学习,目前我对现场总线有一个大概的了解,下面就将我的学习心得分享给大家。

    说起现场总线,这项技术虽不能说是这两年自控领域讨论最广的话题,但也能算得上自控厂商相互角逐争夺市场的一项技术。实际上自动化厂商心里很清楚,谁掌握了现场总线,谁就掌握了标准,谁掌握了标准,谁就掌握了市场谁就是技术领头羊。那么现场总线到底是什么?

   现场总线技术是20世纪80年代中期在国际上发展起来的一种工业控制技术。通俗地讲,现场总线就是用在现场的总线技术,和计算机内部的总线概念一样,但是由于现场的特殊环境(如温度,安装条件,干扰等等),不同于计算机通常用于室内,为了区别,所以我们把这种总线称为现场总线。

    做过PLC的人都知道,如果现场有100个I/0点,我们就需从PLC柜引超过100根的电线到现场,如果是1000个呢?所以有人就想,能不能把这些所有的点用一根电缆都连接起来呢?不错,现场总线就实现了这种功能极大地方便了布线。

现场总线主要由物理通讯形式 通讯协议 网络调度机制这三部分组成。

物理通讯形式,其实就是RS485、RS232、RS422、TCP/IP这几种物理通讯形式。另外还有无线,但是现在无线技术的通讯稳定性和行业和国家还没有形成一些规范,所以未来几年也不会大量使用无线作为现场总线。

    通讯协议,通讯协议对于自控人来说并不陌生,但是很少有人深刻理解和掌握,现场总线的协议,主要是每个现场总线站点需要通讯数据以何种形式通过通讯形式传输。

    网络调度机制,大家可能觉得通讯协议和网络调度机制是一回事,其实并不是,这是现场通讯特点,普通总线只是关键通讯数据,而现场总线要支持带有时间标签和优先级,也就是这个调度机制主要是保证通讯数据的实时性和及时性。

    现场总线等同于生活中交通系统,通讯形式=交通上水陆空;通讯协议=交通上的交通规则;网络调度=交通上交警指挥系统。

    生活中人们不论何种方式出行,都不会离开水陆空这三种形式,而不论作何种交通工具,都是要遵守交通规则。只有遵守交通规则才能正常行驶并到达指定地点,而交警的工作就要解决在正常运行当中一些由于干扰造成的交通拥堵,交警主要是来解决拥堵,并保证关键道路的通行,并有效地实施了交通上的优先级。

现场总线技术确实改变了传统总线控制思维,常规的总线控制都是由一个主控CPU通过总线把子站数据拿过来进行计算,然后根据结果再通过总线把控制要求下发给另一子站,这样其实就是浪费总线带宽的资源,通过现场总线技术,可以把控制分散到各个子站,而每个子站有数据采集的终端和执行者,这样可以有效地减轻中央CPU的负担,并且改变常规的控制模式。(今天的转发暗号是:亿维,专注核心控制)以前很多人都说现场总线可以节省大量布线成本,其实线缆成本是有一些但绝不是现场总线技术为之存在的理由,它是一种改变常规控制的革新式技术,它把控制的核心通过总线技术下放到各个站点,在总线上的各个通讯站点,不再是数据采集和控制执行的终端,而是具有控制逻辑的大脑。

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