‘壹’ 什么是工业现场总线
现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式.全数字化.多点通信的底层控制网络。
①现场总线的定义:
现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化,双向.多变量,多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面:现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络
②现场总线的优点:
实现了全数字化通信,不同厂家产品互操作;实现了真正的分布式控制(分散式控制):可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送,可以产生最先进的现场仪表,多变量变送器;提高了测试精度;增强了系统的自治性。
③几种有影响的现场总线技术Lonworks也叫LON(Locai Operating Network)是一种得到广泛应用的现场总线,由美国Echelon公司推出它采用了ISQ/OSI模型的全部七层通讯协议,采用面的对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设计,在智能建筑中得到广泛的应用;CAN(Control Area Network控制局域网)由德国BOSCH公司推出用于汽车内部测量与执行部门之间的数据通信。国内在三表系统及楼宇自控系统中得到应用。
PROFIBUS:是德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准,DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。
‘贰’ 工业现场为什么要用现场总线
现场总线(Field bus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,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。由于现场总线布线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点,因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。
某些现场总线有被工业以太网(Instrial Ethernet)取代的趋势。
‘叁’ 什么是总线按总线传输的信息特征可将总线分为哪几类各自的功能是什么
总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,从广义上说,任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称之为总线。
它是由导线组成的传输线束, 按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
(3)什么是工业总线技术扩展阅读
总线的数据传输流程
1、申请占用总线
需要使用总线的总线主设备(如CPU、DMA控制器等)向总线仲裁机构提出占用总线的请求,经总线仲裁机构判定,若满足响应条件,则发出响应信号,并把下一个总线传送周期的总线控制权授予申请者。
2、寻址
获得总线控制权的总线主设备,通过地址总线发出本次要访问的存储器和I/O端口的地址,经地址译码选中被访问的模块并开始启动数据转换。
3、传送数据
总线主设备也叫主模块,被访问的设备叫从模块。主模块和从模块之间的操作是由主模块控制在两个从模块之间通过数据总线进行数据传送。
4、结束
主、从模块的信息均从总线上撤除,让出总线,以便其它主模块使用。
‘肆’ 工业总线和TCP/IP是个什么关系
工业总线是物理层的硬件标准,而TCpip是层三的网络层协议。
‘伍’ 工业控制总线的七种类型是什么
现场总线的类型 现场总线的类型——CAN(控制器局部网) 现场总线的类型——LONWORKS(局部操作网络) 现场总线的类型——PROFIBUS(过程现场总线) 现场总线的类型——FF(基金会现场总线) 现场总线的类型——HART(可寻址远程传感器数据通路)
‘陆’ 工业485总线是什么
RS-485总线,也叫工业485总线。
RS485是数据信号采用差分传输方式的串行总线
rs485接线时,一般应采用手牵手的总线拓扑结构,最好不要采用星型拓扑结构。
485总线最大的特点就是一主多从,顾名思义,也就是一个主机,多个从机,一个总线上同时只能有一个主设备发起数据传输,同时只能有一个设备回复数据。485总线理论上可以同时连接256的设备,但是在实际不能接这么多,具体设备数量还需要设计测试。这个和驱动芯片、线径、走线方式等等因素有关。理论上设备目前485总线广泛的用于工业仪表等领域。
一条RS485总线能并联多少台设备要看什么芯片,并和所用电缆的品质相关,节点越多、传输距离越远、电磁环境越恶劣,所选的电缆要求就越高。
支持32个节点数的芯片:SN75176,SN75276,SN75179,SN75180,MAX485,MAX488,MAX490
支持64个节点数的芯片:SN75LBC184
支持128个节点数的芯片:MAX487,MAX1487
支持256个节点数的芯片:MAX1482,MAX1483,MAX3080~MAX3089
‘柒’ 什么是计算机总线技术
任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接,但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU直接连接,那么连线将会错综复杂,甚至难以实现。为了简化硬件电路设计、简化系统结构,常用一组线路,配置以适当的接口电路,与各部件和外围设备连接,这组共用的连接线路被称为总线。采用总线结构便于部件和设备的扩充,尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。
----微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连;而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线,用于插件板一级的互连;外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连。
----另外,从广义上说,计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信,相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。并行通信速度快、实时性好,但由于占用的口线多,不适于小型化产品;而串行通信速率虽低,但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。串行通信一般可分为异步模式和同步模式。
----随着微电子技术和计算机技术的发展,总线技术也在不断地发展和完善,而使计算机总线技术种类繁多,各具特色。下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。
一、内部总线
----1.I2C总线
----I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。
----2.SPI总线
----串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。SPI总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
----3.SCI总线
----串行通信接口SCI(serial communication interface)也是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。
二、系统总线
----1.ISA总线
----ISA(instrial standard architecture)总线标准是IBM 公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准,所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展,以适应8/16位数据总线要求。它在80286至80486时代应用非常广泛,以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。ISA总线有98只引脚。
----2.EISA总线
----EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。它是在ISA总线的基础上使用双层插座,在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线,也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中,EISA总线完全兼容ISA总线信号。
----3.VESA总线
----VESA(video electronics standard association)总线是 1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线,简称为VL(VESA local bus)总线。它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。该总线系统考虑到CPU与主存和Cache 的直接相连,通常把这部分总线称为CPU总线或主总线,其他设备通过VL总线与CPU总线相连,所以VL总线被称为局部总线。它定义了32位数据线,且可通过扩展槽扩展到64 位,使用33MHz时钟频率,最大传输率达132MB/s,可与CPU同步工作。是一种高速、高效的局部总线,可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔腾微处理器。
----4.PCI总线
----PCI(peripheral component interconnect)总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小,其功能比VESA、ISA有极大的改善,支持突发读写操作,最大传输速率可达132MB/s,可同时支持多组外围设备。 PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA(micro channel architecture)总线,但它不受制于处理器,是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。
----5.Compact PCI
----以上所列举的几种系统总线一般都用于商用PC机中,在计算机系统总线中,还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线,比如STD总线、 VME总线、PC/104总线等。这里仅介绍当前工业计算机的热门总线之一——Compact PCI。
----Compact PCI的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统,是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准,是当今最新的一种工业计算机标准。Compact PCI是在原来PCI总线基础上改造而来,它利用PCI的优点,提供满足工业环境应用要求的高性能核心系统,同时还考虑充分利用传统的总线产品,如ISA、STD、VME或PC/104来扩充系统的I/O和其他功能。
三、外部总线
----1.RS-232-C总线
----RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Instry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
----2.RS-485总线
----在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
----3.IEEE-488总线
----上述两种外部总线是串行总线,而IEEE-488 总线是并行总线接口标准。IEEE-488总线用来连接系统,如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488总线装配起来。它按照位并行、字节串行双向异步方式传输信号,连接方式为总线方式,仪器设备直接并联于总线上而不需中介单元,但总线上最多可连接15台设备。最大传输距离为20米,信号传输速度一般为500KB/s,最大传输速度为1MB/s。
----4.USB总线
---通用串行总线USB(universal serial bus)是由Intel、 Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家世界着名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。另外,快速是USB技术的突出特点之一,USB的最高传输率可达12Mbps比串口快100倍,比并口快近10倍,而且USB还能支持多媒体。
‘捌’ 现场总线技术和工业以太网在工业监控系统中有什么区别
现场总线(Field bus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,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。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点,因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。比如RS485、RS32、PowerBUS,因结构简单、稳定性高、成本低,在工业控制领域得到大规模广泛应用
工业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。当以太网用于信息技术时,应用层包括HT-TP、FTP、SNMP等常用协议,但当它用于工业控制时,体现在应用层的是实时通信、用于系统组态的对象以及工程模型的应用协议,至21世纪,还没有统一的应用层协议,但受到广泛支持并已经开发出相应产品的有4种主要协议:HSE、Modbus TCP/IP、ProfINet、Ethernet/IP。
‘玖’ 未来工业互联联网,现场总线技术是一个什么样子
好未来的工业互联网的话,它是一个技术,然后物体都会连上网络在物联网。
‘拾’ 什么是开放式的工业总线
开放性,是指在功能上可以由用户自定义,不是全封闭的,简单说就是用户可以自行修改其中的部分模块,以适应用户自己的要求,