现场总线(Fieldbus)是一种近年来迅速发展起来的工业数据总线,它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。以下是对现场总线的详细解释:
一、定义与特点
定义:现场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间进行双向、串行、多节点、数字式的数据交换的通信技术。它广义上是控制系统与现场检测仪表、执行装置进行双向数字通信的串行总线系统。
特点:
现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层,作为工厂设备级基础通讯网络,要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点。
具有一定的时间确定性和较高的实时性要求。
网络负载稳定,多数为短帧传送、信息交换频繁。
二、类型与协议
类型:目前国际上有40多种现场总线,但没有任何一种现场总线能覆盖所有的应用面。按其传输数据的大小可分为传感器总线(sensorbus,属于位传输)、设备总线(devicebus,属于字节传输)和现场总线(属于数据流传输)。
协议:现场总线技术采用多种通信协议,如LonTalk、DeviceNet、PROFIBUS、CC-link等。这些协议各自具有不同的特点和适用范围,能够满足不同工业现场的需求。
三、应用与优势
应用:现场总线广泛应用于制造业、流程工业、楼宇、交通等领域的自动化系统中。它能够实现现场设备之间的数字通信和高级控制系统之间的信息传递,提高工业自动化水平。
优势:
现场总线技术简化了系统结构,减少了连接电缆和接线端子等硬件数量,降低了系统成本。
提高了系统的可靠性和稳定性,减少了故障点和维修工作量。
实现了现场设备的智能化和网络化,便于进行远程监控和故障诊断。
四、发展趋势
随着工业自动化技术的不断发展,现场总线技术也在不断更新和完善。未来,现场总线技术将更加注重实时性、可靠性和安全性等方面的提升,同时还将向更广泛的领域拓展应用。
综上所述,现场总线技术作为一种重要的工业自动化技术,在现代工业中发挥着越来越重要的作用。它不仅能够提高工业自动化水平,还能够降低系统成本、提高系统可靠性和稳定性等方面的优势。