現(xiàn)場總線的發(fā)展方向

現(xiàn)場總線發(fā)展歷程

1984年美國Inter公司提出一種計算機分布式控制系統(tǒng)-位總線（BITBUS），它主要是將低速的面向過程的輸入輸出通道與高速的計算機總線多（MULTIBUS）分離，形成了現(xiàn)場總線的最初概念。80年代中期，美國Rosemount 公司開發(fā)了一種可尋址的遠程傳感器（HART）通信協(xié)議。采用在4～20毫安模擬量疊加了一種頻率信號，用雙絞線實現(xiàn)數(shù)字信號傳輸。HART協(xié)議已是現(xiàn)場總線的雛形。

1985年由Honeywell和Bailey等大公司發(fā)起，成立了World FIP制定了FIP協(xié)議。

1987年，以Siemens，Rosemount，橫河等幾家著名公司為首也成立了一個專門委員會互操作系統(tǒng)協(xié)議（ISP）并制定了PROFIBUS協(xié)議。后來美國儀器儀表學會也制定了現(xiàn)場總線標準IEC/ISA SP50。隨著時間的推移，世界逐漸形成了兩個針鋒相對的互相競爭的現(xiàn)場總線集團：一個是以Siemens、Rosemount，橫河為首的ISP集團；另一個是由Honeywell、Bailey等公司牽頭的WorldFIP集團。

1994年，兩大集團宣布合并，融合成現(xiàn)場總線基金會（Fieldbus Foundation）簡稱FF。對于現(xiàn)場總線的技術發(fā)展和制定標準，基金委員會取得以下共識：共同制定遵循IEC/ISA SP50協(xié)議標準；商定現(xiàn)場總線技術發(fā)展階段。

現(xiàn)場總線現(xiàn)狀

由于各個國家各個公司的利益之爭，雖然早在1984年國際電工技術委員會/國際標準協(xié)會（IEC/ISA）就著手開始制定現(xiàn)場總線的標準，至今統(tǒng)一的標準仍未完成。很多公司也推出其各自的現(xiàn)場總線技術，但彼此的開放性和互操作性還難以統(tǒng)一。

現(xiàn)場總線的發(fā)展方向

1、網(wǎng)絡結構趨向簡單化

早期的MAP模型由7層組成，現(xiàn)在Rockwe11公司提出了3層結構自動化，F(xiàn)isher 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(wǎng)一通到底。目前比較達成共識的是3層設備、2層網(wǎng)絡的3＋2結構。3層設備是位于底層的現(xiàn)場設備，如傳感器/執(zhí)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(yè)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(shù)據(jù)服務器、－般工作站等；2層網(wǎng)絡是現(xiàn)場設備與控制設備之間的控制網(wǎng)，以及控制設備與操作設備之間的管理網(wǎng)。

2、大量采用成熟、開放和通用的技術

在管理網(wǎng)的通信協(xié)議上，越來越多的企業(yè)采用最流行的TCP/IP協(xié)議加以太網(wǎng)，操作設備一般采用工業(yè)PC甚至普通PC，控制設備一般采用標準的PLC或者是工業(yè)控制計算機等，而控制網(wǎng)絡就是各種現(xiàn)場總線的應用領域。

由此可見，新型的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)（如dcs、PLC）之間并不是完全取而代之的關系，而是繼承、融合、提高的關系。