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该系统主要包括一些实际应用的设备，如 PLC、扫描器、电源、输入输出站、终端电阻等.其它系统也可以包括变频器、起码流调速装置、人机界面等。 主控器（Host）可以是PLC或PC，通过总线接口整个系统进行管理和控制。总线接口，有时可以称为扫描器，可以是分别的卡件，也可以集成中 PLC中。总线接口作为网络管理器和作为主控器到总线的网关，管理来自总线节点的信息报告，并且转换为主控器能够读懂的某种数据格式传送到主控器。总线接口的缺省地址通常设为"0"
电源，是网络上每个节点传输和接收信息所必须的。通常输入通道与内部芯片所用电源为同一个电源，习惯称为总线电源。而输出通道使用独立的电源，称为辅助电源。 输入输出节点，在该实例中第一个节点是 8通道的输入节点。虽然输入有许多不同的类型，在应用中最常用的是24V直流的2线、3线传感器或机械触点。该节点具有IP67的防护等级，有防水、防尘、抗振动等特性，适合于直接安装在现场。另一个节点是端子式节点，独立的输入/输出端子块安装在DIN导轨上，并连接着一个总线耦合器。该总线直流耦合器是连接总线的网关。这种类型的节点是开放式的结构，其防护等级为IP20，它必须安装在机箱中。端子式输入/输出系统包含有许多种开关量与模拟量输入/输出模块，以及串行通讯、高速计数与监控模块。
端子式输入/输出系统可以独立使用也可以结合使用。节点地址 3，是一个输出站。连接一个辅助电源，该电源用于驱动电磁阀和其他的电器设备。通过将辅助电器与总线电源分开可以极大地降低在总线信号中的噪音。另外大部分总线节点可以诊断出电器设备中的短路状态并且报告给主控器，即使发生短路也不会影响整个系统的通讯.节点地址 4连接的是一个带有总线通讯接口的智能型光电传感器。这说明，普通传感器等现场装置可以通过输入输出模块连接到现场总线系统工程中，也可以单独装入总线通讯接口，连接到总线系统中。总线电缆和终端电阻。总线电缆一般分为主干缆和分支电缆。各种总线协议对于总线电缆的长度都有所规定，不同的通讯波特率，对应不同的总线电缆长度。同时，分支电缆的长度也是有所限制的。网络的最后部分是终端电阻。在一些总线系统中.这个终端电阻只是连接到两数据线的简单电阻。它是用来吸收网络信号传输过程中的剩余能量。
从上面的现场总线控制系统的实例中可以看出，与传统的 PLC点对点的控制方法相比，现场总线控制系统具有无可比拟的优势。其特点包括：1.具有较高的性能价格比。系统综合成本及时性安装费用减少40%。导线、连接附件的大幅度的减少。由原来的几百根，甚至几千根控制电缆减少到一根总线电缆，从而也使接线端子、电缆桥架等附件大幅度的减少。设计、安装、调试、维护的费用大幅度地减少，维护和改造的停工时间减少 60%。原来繁琐的原理图、布线图设计变得简单易行；标准接插件快速、简便的安装，使人力、物力大量的减少；强大 的故障诊断能力，使系统的调试和维护变得轻松和愉快。2．系统性能大幅度的提高，使控制系统的档次跨越了一个台阶 可靠的数据传输，快速的数据响应，强大的抗干扰能力。许多总线在通讯介质、信息检验、信息纠错、重复地址检测等方面都有严格的规定，从而确保总线通讯快速、完全可靠的进行。自动诊断、显示故障位置。诊断包括总线节点的通讯故障、电源故障，以及现场装置和连接件的断路、短路故障，从而迅速地发现系统的各种故障位置和状态。采用数字信号通讯，有效提高系统的测量和控制精度.各种开关量、模拟量信号就近转变为数字信号，避免了信号的衰减和变形。许多总线节点具有 IP67的防护等级，具有防水、防尘、抗振动的特性。可以直接安装于工业设备上，大量减少了现场接线箱，使系统美观而实用。本质安全型总线。更加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所，减少系统发生危险的可能性。
2、现场总线控制系统的基本概念 1访问方法 （Media Access）- 指在总线上通讯的权利。有三种主要的类型：主控（ Master Control）- 一个高级别的节点控制所有的信号传输，顺序和时间。除非主节点要求，其他节点不能通讯。Profibus-DP在主站和从站之间采用这种访问方法。令牌方式（ Token Passing）-一种信息转移的方法，每次循环每个节点有一次机会通讯。Profibus-DP在主站和主站之间采用这种访问方法。CSMA-一种访问方法，允许每一节点通讯，只要该节点有信息要发布并且没有其他节点占用通讯线。当以真正的CSMA 方式操作时，有可能两个节点同时通讯。有两种主要的方法处理可能存在的冲突：（1）CD- 冲突监测（collision detection）- 所有的发送器必须同时是接收器。如果两个节点同时开始通讯，它们将听到发生了冲突，都停止通讯，等待一个任意长的时间，重新再通讯。以太网采用这种访问方法。（2）BA- 逐位仲裁（Bitwise arbitration）-地址最低的节点，优先级最高，享有继续通讯的权力，而另一个节点则停止通讯。DeviceNet采用这种访问方法。 2．总线拓扑结构--拓扑结构是描述总线的专用术语，指通讯线连接各节点的方法。
线状结构（Bus）--简单的直线式拓扑结构称作线状结构。Profibus-DP、DeviceNet主要都采用这种结构。分支结构（ Branch）--通常总线可以有分支，有时分支可以继续有分支。不同的总线有不同的的规定，有的总线分支被限制在几厘米之内，有的总线允许有任意的拓扑结构，仅限制通讯线的累计长度。星型结构（ Star）--另外一种拓扑结构是星型结构。这种方法流行于计算机主机结构.主机按照这种结构连接外围设备，如磁带储存器，打印机和终端。现在，星型结构有了更广泛的意义，有源或无源的多端口分接器都象一个星型结构，但在内部是一种带多个分支的公用总线，用于一个小区域范围的连接。 环状结构（Ring）--环状结构通常是一种理论上的拓扑结构，尽管真正的环状结构存在。真正的环状结构中每个节点也是一个中继器。信息进入一个节点，该节点读取信息，并加入新的信息发送给下一个节点。如具有更先进的协议和附加的硬件，当环断掉或一个节点中继器损坏，节点可以重新循环信息。
现场总线控制系统及应用 (二) 现场总线在发展的最初，各个公司都提出自己的现场总线的协议，如 AB公司的DeviceNet,TURCK公司的Sensoplex,Honeywell公司的SDS，Phoenix公司的InterBus-S，以及Seriplex,ASI等。经过十几年的发展，现场总线的协议逐渐趋于统一，针对制造业自动化，DeviceNet在北美和日本用的比较普遍，PROFIBUS-DP在欧洲用的比较普遍。针对过程自动化，PROFIBUS-PA和Foundation Fieldbus占据大部分市场。其他的总线协议如ASI、InterBus-S、Sensoplex在某些特殊的领域也有一些市场，
下面分别介绍各种总线的一些特点。
1、几种主要现场总线协议的特点
1.PROFIBUS，最快的总线，世界范围的标准。 PROFIBUS是在1987年，由德国科技部集中了13家公司和5家科研机构的力量，按照ISO/OSI参照模型制订的现场总线的德国国家标准.最近，在欧洲通过投票，成为欧洲的标EN50170。主要由拥有400多个公司成员的PROFIBUS用户组织（PNO）进行管理。PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-DP是制造业自动化主要应用的协议内容，是满足用户快速通讯的最佳方案，每秒可传输12兆位。扫描1000个I/O点的时间少于1ms。 PROFIBUS是世界范围的标准，取得了很大的成功：至少1，000，000套设备投入运行，超过600家成员公司，超过1100种PROFIBUS产品
2.DeviceNet通用型、低价位的总线 DeviceNet（设备网）是一种低价位的总线，它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备。在制造业领域，设备网遍及全球，尤其是北美和日本最初是由AB公司设计，现在已经民展成为一种开放式的现场总线的协议，其管理组织ODVA由全球多家公司组成，提供设备网的产品，支持设备网规范的进一步开发。DeviceNet能够降低设备的安装费用和时间。控制系统中的接近开关、光电开关和阀门等到可通过电缆、插件、站等产品进行宽距离通讯。相对于PROFIBUS-DP，DeviceNet具有更强大的通讯功能，支持除了主-从方式之外的，多种通讯方式，可以更灵活地应用于控制系统中。
3.Foundation Fieldbus ，高级过程控制现场总线 Foundation Fieldbus 针对过程自动化而设计，它是通过数字、串行、双向的通讯方法来连接现场装置的。Foundation Fieldbus通讯不是简单的数字4-20mA信号，而是使用复杂的通讯协议，它可连接能执行简单的闭环算法（如PID）的现场智能装置。一个通讯段可配置32个现场装置，通讯速度为每秒31。25kb,每段最大距离为1900米。
4.Sensoplex 2重工业控制网络，强大的抗干扰能力 Sensoplex 2 是TURCK设计应用于重工业自动化领域的网络 Sensoplex 2 是采用先进的频率偏移技术进行通讯的，对于易引起通讯故障的强电磁场有较强的抗干扰能力，优于其它 现场总线。已广泛应用于世界上主要的汽车制造厂。它通过一根电缆通讯及供电，其固定的传输速度为188K，使用中继器的最大传输距离为400米，可接入512个I/O点，通过主站可连接多种PLC和现场总线，如PROFIBUS和DeviceNet，Modbus Plus,Siemens S5/S7,Modicon,GEC,AB PLC等。
5.AS-i总线，最简单的总线 AS-i 代表着执行器、传感器接口。使用两线为设置与输入传送数据及电源。线圈输出等需使用附加的两芯电缆供电。AS-i区别于其它工业总线，使用扁平电缆通讯，将连接齿嵌入电缆.也可使用传统的IP67/、NEMA6 eurofast 连接件。AS-i系统包括一个主站接口，供电电源，最多31个子站。整个系统长度不能超过100米，但可以自由分布，没有分支规则和终端。AS-i适合于不需要昂贵总线的小型网络。当需要简单的主-从总线连接分散的信息和I/O装置，并且数据不是 很重要时，AS-i是最经济的方案。
6.Interbus_S总线，简单网络 Interbus_S网络可以简单的安装与配置。网上的节点类似简单的移位寄存器，位流经过节点则发生翻转。Interbus_S启动网络并自动配置，不需要节点地址。使用一根电缆，符合IEEE802.5令牌环的规定。一个网络上最多可有64个装置，速度可达500KB/S，最工距离为25600米，移动节点间距离为400米。
7.Seriplex是比较早的开放式总线，它使用五线，一根数据线，一根时钟线，一根屏蔽线，两根电源线。输出一般使用辅助电源供电。使用操作模式一，系统可以作为没有主站的高速长距离点对点网络。输出节点映射输入节点，并可简单的编程。
8.Smart Distributed System总线，CANbus的变形 Smart Distributed System与DeviceNet都使用CANbus。由于芯片、信号水平和应用环境的局限，工业应用的需要比较少。 2、现场总线的主要产品 连接于总线上的产品，可以分为有源和无源两大类。 有源产品可以产生通讯信号、响应信号、调整信号或者兼而有之。
有源产品包括以下部件：1.节点（Node）-总线上可以编址的设备.2.总线模块(Bus Modulea)-任何形式的现场节点，可以使用端子或接插件连接传感器、阀门、按钮等各种现场装置。3.网关（Gateway）：一种特殊的节点，用于两面种不同的总线之间的信号和数据变换4.放大器- 一种用于实时（加强）信号，以精确复制原始信号。连接同一总线的两部分，解决通讯信号在通讯线上由于电气损耗而造成的衰减。当信号变弱而不变形时可以使用放大器。5.中继器（Repeater）-用于加强信号，产生不变形的新信号。连接同一总线的两，当信号变弱或变形时可以使用中继器。6.桥（Bgridge）- 有两类桥。一种是用于连接同一种协议，不同传输速度的两个段。另一种是一种智能的中继器，当通讯的源地址和目的地址位于不同总线段时，用于重复两个段间的数据。桥必须被编程设定地址和相关的段。当桥读地址时，要有几个位的等待时间。桥可以应用于设备级总线，但应用并不普遍。7.路由器（Router）-用于广域网的高等级桥。这类产品很少应用于设备级总线。8.有源多端口分接器（Active hub）-多端口中继器或放大器，以增加总线的分支能力。9.接口卡、接口模块（Interface card,interface module）-指网关的常用术语，作为PLC或PC到设备及总线的接口.无线
总线产品包括：1.T型分支（Tee）-用于产生总线上的一路分支2.无源多端口分接器（Passive hub）-多端口T型分支。3.终端电阻（Terminating Resistor）-安装在总线的始端和末端的电阻，用于稳定和调整信号。4.总线电缆（Busline）-连接节点，传送数据的各种电缆。3.现场总线控制系统的应用 现场总线技术自推广以来，已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域现场总线的技术推广有了三、四年的时间，已经或正在应用于冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。 应用的总线协议主要包括 PROFIBUS、DeviceNet、Foundation、
Fieldbus、Interbus_S 等。在汽车行业，现场总线控制技术应用的非常普遍，近两年国内新的汽车生产线和旧的生产线的改造，大部分都采用了现场总线的控制技术。国外设计的现场总线控制系统已应用很广泛，从单机设备到整个生产线的输送系统，全部采用现场总线的控制方法。而国内的应用仍大多集中中生产线的输送系统、随着技术的不断发展和观念的更新必然会逐步扩展其应用领域。目前，已在汽车行业应用现场总线控制技术的项目包括：1.上海通用汽车别克轿车生产线的总装车间、焊装车间、发动机车间、冲压车间全面采用PROFIBUS-DP协议，从单台的冲压机床、焊接机器人，到生产部件的输送。2.一汽大众AUDI C5V6生产线的总装车间、焊装车间采用DevicenNet协议。AB-PLC5作为主控器，现场模块采用TURCK的现场总线产品。3.张家港牡丹汽车厂涂间谍车间采用PROFIBUS-DP协议控制车间的自行小车；音间谍车间采用DeviceNet协议。4.一汽轿车厂红旗轿车生产线油漆车间滑 5.橇输送系统的改造采用PROFIBUS-DP协议。