現場總線的發展現狀及發展趨勢

分類：技術教程日期：2009-06-08 09:20:10 來源：plc100

1.現場總線的發展現狀

（1）多種總線共存現場總線國際標準IEC61158中采用了8種協議類型，以及其它一些現場總線。每種總線都有其產生的背景和應用領域。不同領域的自動化需求各有其特點，因此在某個領域中產生的總線技術一般對本領域的滿足度高一些，應用多一些，適用性好一些。據美國ARC公司的市場調查，世界市場對各種現場總線的需求為：過程自動化15％（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），醫藥領域18％（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），加工制造15％（PROFIBUS-DP、DeviceNet），交通運輸15％（PROFIBUS-DP、DeviceNet），航空、國防34％（PROFIBUS-FMS、LonWorks、ControlNet、DeviceNet），農業未統計（P-NET、CAN、PROFIBUS-PA/DP、DeviceNet、ControlNet），樓宇未統計（LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet）。由此可見，隨著時間的推移，占有市場80％左右的總線將只有六七種，而且其應用領域比較明確，如 FF、PROFIBUS-PA適用于冶金、石油、化工、醫藥等流程行業的過程控制，PROFIBUS-DP、 DeviceNet適用于加工制造業，LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet適用于樓宇、交通運輸、農業。但這種劃分又不是絕對的，相互之間又互有滲透。

（2）總線應用領域不斷拓展每種總線都力圖拓展其應用領域，以擴張其勢力范圍。在一定應用領域中已取得良好業績的總線，往往會進一步根據需要向其它領域發展。如Profibus在DP的基礎上又開發出PA，以適用于流程工業。

（3）不斷成立總線國際組織大多數總線都成立了相應的國際組織，力圖在制造商和用戶中創造影響，以取得更多方面的支持，同時也想顯示出其技術是開放的。如WorldFIP國際用戶組織、FF基金會、Profibus國際用戶組織、P-Net國際用戶組織及ControlNet國際用戶組織等。

（4）每種總線都以企業為支撐各種總線都以一個或幾個大型跨國公司為背景，公司的利益與總線的發展息息相關，如 Profibus以Siemens公司為主要支持，ControlNet以 Rockwe11公司為主要背景，WorldFIP以ALSTOM公司為主要后臺。

（5）一個設備制造商參加多個總線組織大多數設備制造商都積極參加不止一個總線組織，有些公司甚至參加2 ~4個總線組織。道理很簡單，裝置是要掛在系統上的。

（6）各種總線相繼成為自己國家或地區標準每種總線大多將自己作為國家或地區標準，以加強自己的競爭地位。現在的情況是：P-Net已成為丹麥標準，Profibus已成為德國標準，WorldFIP已成為法國標準。上述3種總線于1994年成為并列的歐洲標準EN50170。其它總線也都成為各地區的技術規范。

（7）在競爭中協調共存協調共存的現象在歐洲標準制定時就出現過，歐洲標準EN50170在制定時，將德、法、丹麥3個標準并列于一卷之中，形成了歐洲的多總線的標準體系，后又將ControlNet和FF加入歐洲標準的體系。各重要企業，除了力推自己的總線產品之外，也都力圖開發接口技術，將自己的總線產品與其它總線相連接，如施耐德公司開發的設備能與多種總線相連接。在國際標準中，也出現了協調共存的局面。

（8）以太網成為新熱點以太網正在工業自動化和過程控制市場上迅速增長，幾乎所有遠程I/O接口技術的供應商均提供一個支持TCP/IP協議的以太網接口，如Siemens、Rockwell、GE-Fanuc等，他們除了銷售各自PLC產品，同時提供與遠程I/O和基于PC的控制系統相連接的接口。FF現場總線正在開發高速以太網，這無疑大大加強了以太網在工業領域的地位。

2.現場總線的發展趨勢

雖然現場總線的標準統一還有種種問題，但現場總線控制系統的發展卻已經是一個不爭的事實。隨著現場總線思想的日益深入人心，基于現場總線的產品和應用的不斷增多，現場總線控制系統體系結構日益清晰，具體發展趨勢表現在以下幾個方面。

(1) 網絡結構趨向簡單化早期的MAP模型由7層組成，現在Rockwe11公司提出了3層結構自動化，Fisher Rosemount公司提出了2層自動化，還有的公司甚至提出1層結構，由以太網一通到底。目前比較達成共識的是3層設備、2層網絡的3＋2結構。3層設備是位于底層的現場設備，如傳感器/執行器以及各種分布式I/O設備等，位于中間的控制設備，如PLC、工業在制計算機、專用控制器等；位于上層的是操作設備，如操作站、工程師站、數據服務器、－般工作站等；2層網絡是現場設備與控制設備之間的控制網，以及控制設備與操作設備之間的管理網。