1.的概念
傳統儀表(、變送器)的輸出信號長期以來采用4~20ma模擬信號標準,現場各個測量點的儀表必須將4~20ma的模擬信號通過信號線送到控制室,每一路信號都要使用一對信號線,各路模擬信號之間必須有良好的隔離措施。由于現場有大量的信號連接,儀表的種類、型號又各不相同,信號回路的保護隔離必須非常嚴格。由于接線不良引起的誤差無法自動檢測,信號線的長度也受到限制,因此難以滿足上層系統對現場儀表的信息要求。
隨著大規模技術和微處理機技術的發展,微處理機芯片的功能不斷提高。將這種微處理機芯片嵌入到各種設備、儀表中,與它們合成一體,一方面加強設備、儀表的功能處理能力(如就地控制、操作、顯示功能),另一方面可以通過通信接口實現與外界通信因而使設備、儀表智能化。與傳統儀表相比,可以對量程和零點進行遠程設定,具有儀表工作狀態自診斷功能,能進行多參數測量并對環境影響實現自動補償,深受用戶歡迎。智能化現場儀表的出現,很自然地要求與上層系統實現,于是現場總線技術應運而生。
根據國際委員會和現場總線基金會的定義,“現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡”。
2.現場總線的特點
現場總線控制技術,是目前系統中的最新技術。概括起來,現場總線技術具有如下一些特點:
(1)以數字信號取代4~20ma模擬信號,過去每一路模擬信號都需要一對信號線的傳統方式被一對現場總線所代替,節約了大量信號電纜,簡化了儀表信號線的布線工作,降低了電纜安裝、保養費用;而且,傳輸信號的數字化使得檢錯、糾錯手段得以實現,這又極大地提高了信號轉換精度和可靠性。因此,現場總線具有很高的性能價格比。
(2)現場總線把處于設備現場的智能儀表(智能傳感器、智能執行器)連成網絡,使控制、報警、趨勢分析等功能分散到現場級儀表,必將使控制結構進一步分散,導致控制系統體系結構的變化。
(3)符合同一現場總線標準的不同廠家的儀表、裝置可以聯網,實現互操作,不同標準通過網關或路由器也可互聯,現場總線控制系統是一個開放式系統。
3.現場總線的種類
目前國際上流行的現場總線有40多種。應用于建筑智能化系統的現場總線控制技術,在國際上流行的通常有lonworks和bacnet兩個現場總線標準。在國內也有應用can總線的,如浙大中控推出的optisys樓宇控制系統。
其中lonworks是由美國echelon公司開發研制的,lonworks技術的通信協議稱為lontalk。該通信協議包含iso/osi中所有七層網絡協議,并固化在lonworks產品中,即smart i/o模塊中的神經元芯片中。lonworks技術使互操作性變成即插即用的具體手段,lonworks常被設計用于實時控制應用,涉及領域非常寬,包括工業過程控制、工廠自動化、交通運輸,以及智能建筑自動化等。由于采用了lonworks技術使得未來的控制進一步分散,實現現場總線的聯網控制。










