AFG20D-H4123現場控制單元AFG20D-H4123橫河
《DCS培訓教材》
        現場總線基金會（FF）成立以來的工作進展比較快，推動了現場總線的研究和產品開發。FF是一個非商業的公正的國際標準化組織，其宗旨是制定統一的國際現場總線標準，為世界任何一個制造商或用戶提供現場總線標準。
10.3.2  五種典型的現場總線AFG20D-H4123
        目前，世界上出現多種現場總線的企業、集團或國家標準。這使人們十分困惑，既然現場總線有如此多的優點，為什么統一標準卻十分困難？這里存在兩方面的原因：第一是技術原因，第二是商業利益。目前較流行的現場總線主要有以下五種：CAN，LONV／ORKS，PROFIBUS，HWFF。
    1．CAN（控制器局域網絡）
        控制器局域網絡CAN(Controller Area Network)是由德國 Bosch公司為汽車的監側和控制而設計的，逐步發展到用于其它工業領域的控制。CAN 已成為國際標準化組織ISO11898標準。CAN具有如下特性AFG20D-H4123：
    (1)CAN通信速率為5Kbps／10km、1Mbps／40m，節點數110 個，傳輸介質為雙絞線或光纖等。
（2）CAN采用點對點、一點對多點及全局廣播幾種方式發送接收數據。
    （3）CAN可實現全分布式多機系統且無主、從機之分，每個節點均主動發送報文，用此特點可方便地構成多機備份系統AFG20D-H4123。
    （4）CAN采用非破壞性總線優先級仲裁技術，當兩個節點同時向網絡上發送信息時，優先級低的節點主動停止發送數據，而優先級高的節點可不受影響地繼續發送信息；按節點類型分成不同的優先級，可以滿足不同的實時要求。
    （5）CAN支持四類報文幀：數據幀，遠程幀，出錯幀，超載幀。采用短幀結構，每幀有效字節數為8個。這樣傳輸時間短，受干擾的概率低，且具有較好的檢錯效果。
    （6）CAN采用循環冗余校驗CRC（Cyclic Rebunbancy CHeck）及其它檢錯措施，保證了極低的信息出錯率AFG20D-H4123。
（7）CAN節點具有自動關閉功能，當節點錯誤嚴重的情況下，則自動切斷與總線的聯系，這樣不影響總線正常工作。
（8）仰CAN單片機：Motorola公司生產帶CAN模塊的MC68HC05x4，Philips公司生產82C200，Inb公司生產帶CAN模塊的P8XC592。
     （9）CAN控制器Philips公司生產的82C200，Intle公司生產82527。
（l0）CAN I/O器件：Philips公司生產 82C150，具有數字和模擬 I/O接口。
    2．LONWORKS（局部操作網絡）
        局部操作網絡（Local Operating Network）LONWORKS是美國Echelon公司研制，主要有如下特性：
    （l）LONWORKS通信速率為78kbPs／2700m、1.25Mbps／130m，節點數32000個，傳輸介質為雙絞線、同軸電纜、光纖等AFG20D-H4123。
（2）LONWORKS采用 Lon Tank通信協議，該協議遵循國際標準化組織BO定義的開放系統互連 OSI（OPen Systen。Interconnection）全部 7層模型。
（3）LONWORKS的核心是Neuron種經元芯片，內含了3個8位的CPU；第1個CPU為介質訪問控制處理器，實現Lon Tank協議的第 1層和第2層；第2個CPU為網絡處理器，實現Lon Talk協議的第3層至第6層；第3個CPU為應用處理器，實現Lon Tlk協議的第7層，執行用戶編寫的代碼及用戶代碼所調用的操作系統服務AFG20D-H4123。
（4）Neuron芯片的編程語言為Neuron C，它是從ANSIC派生出來的。LONWORKS提供了一套開發工具LonBuilder與 NodeBuilder。
（5）Lon Tank協議提供了 5種基本類型的報文服務：確認（Acknowledged），非確認（Unacknowledged），請求／響應（Request/Response），重復（RePeated），非確認重復（Unacknowledged repeated）。
（6）Lon Tank協議的介質訪問控制子層（MAC）對CSMA作了改進，采用一種新的稱作Predictive P－Persistent CSMA，根據總線負載隨機調整時間槽n（1-63），從而在負載較輕時使介質訪問延遲最小化，而在負載較重時使沖突的可能最小化。
 3．PROFIBUS（過程現場總線）
        過程現場總線 PROFIBUS（Process Field Bus）是德國標準，1991年在 DIN19245中公布了標準，PROFIBUS有幾種改進型，分別用于不同的場合，例如：
（l）PROFIBUS－PA（Process   Automation）用于過程自動化，通過總線供電，提供本質安全型，可用于危險防爆區域。

（2）PROFIBUS－FMS（Fieldbus Message Specifiction）用于一般自動化。
 （3）PROFIBUS－DP用于加工自動化，適用于分散的外圍設備。
        PROFIBUS引入功能模塊的概念，不同的應用需要使用不同的模塊。在一個確定的應用中，按照PROFIBUS規范來定義模塊，寫明其硬件和軟件的性能，規范設備功能與PROFIBUS通信功能的一致性。
 PROMBUS為開放系統協議，為了保證產品質量，在德國建立了HI信息研究中心，對制造廠和用戶開放，對其產品進行一致性檢側和實驗性檢側。
4.HART（可尋址遠程傳感器數據通路）
         可尋址遠程傳感數據通路HART是美國Rosemount研制，HAR協議參照ISO／OSI模型的第1、2、7層，即物理層、數據鏈路層和應用層，主要有如下特性：

（l）物理層：采用基于Bell202通信標準的FSK技術，即在4－20InA模擬信號上疊加FSK數字信號，邏輯1為1200HZ，邏輯  0為   2200Hz，波特率為   1200bps，調制信號為土 0.5mA或0.25VP－P（2500歐負載）。用屏蔽雙絞線單臺設備距離3000m，而多臺設備互連距離1500m
（2）數據鏈路層：數據幀長度不固定，最長25個字節。可尋地址為l－15，當地址為0時，處于 420mA與數字通信兼容狀態；當地址為＊ 5時，則處于全數字通信狀態。通信模式為“問答式”或“廣播式”。
（3）應用層：規定了三類命令，第1類是通用命令，適用于遵守Hart協議的所有產品；第2類是普通命令，適用于遵守Hart協議的大部分產品；第3類是特殊命令，適用于遵守HART協議的特殊產品。另外，為用戶提供了設備描述語言DDL（Device Debion   Language）。

5．FF（現場總線基金會）現場總線