工業(yè)自動化系統(tǒng)現(xiàn)場總線技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
加入技術(shù)交流群
（6）、CC?Link
CC?Link（Control ＆ Communication Link）是由三菱電機(jī)為主的多家公司于1996年底推出的開放式現(xiàn)場總線，2005年7月CC?Link正式取得中國國家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證(GB/Z19760-2005)。CC?Link是高速的現(xiàn)場總線，它能夠同時處理控制和信息數(shù)據(jù)。它通過簡單的總線，將工業(yè)設(shè)備（如限位開關(guān)、光電傳感器、電磁閥門、條形碼讀取器、變頻器、觸摸控制屏、用戶操作接口等）連接成為設(shè)備層的網(wǎng)絡(luò)。同時這個網(wǎng)絡(luò)還可以方便地連接到其他網(wǎng)絡(luò)（如：Ethernet，MELECNET/H等）。CC?Link又是一種簡單的現(xiàn)場總線解決方案，不但解決了工業(yè)現(xiàn)場配線復(fù)雜的問題，大幅度地降低了工程的成本，提高了可靠性和穩(wěn)定性，而且還擁有了非常重要的網(wǎng)絡(luò)偵聽功能，使系統(tǒng)維護(hù)更加簡單，這是以往的連接方式所無法完成的。開放式的協(xié)議保證了供應(yīng)商可以提供豐富的各類部件，在現(xiàn)場同類部件間可以直接替換，而且減少配置工業(yè)自動化系統(tǒng)的成本和時間。到目前，CC?Link已經(jīng)包括了CC?Link、CC?Link/LT、CC?Link V2.0、CC?Link Safety 等4種有針對性的協(xié)議，構(gòu)成CC?Link家族的比較全面的工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)體系。
2、現(xiàn)場總線技術(shù)展望與發(fā)展趨勢
現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，標(biāo)志著工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域又一個新時代的開始，其發(fā)展趨勢將對自動化領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。
1）、協(xié)調(diào)共存性：既然是總線，就要向著趨于開放統(tǒng)一的方向發(fā)展，成為大家都遵守的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但由于這一技術(shù)所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，又由于行業(yè)、地域、經(jīng)濟(jì)利益等多種原因，目前在不同領(lǐng)域形成多個頗具影響力的總線標(biāo)準(zhǔn)，造成在眾多領(lǐng)域總線標(biāo)準(zhǔn)各異。現(xiàn)各重要制造商，除力推自己的總線產(chǎn)品之外，也都力圖開發(fā)總線兼容接口技術(shù)，將自己的總線產(chǎn)品與其他總線連接，在國際標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)了各類總線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)共存的局面，所以人們正期待著統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)的形成。。
2)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡單化：早期的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型由七層組成，現(xiàn)在羅克韋爾自動化公司提出了三層結(jié)構(gòu)的自動化系統(tǒng)，F(xiàn)isher-Rosermount公司提出兩層結(jié)構(gòu)的自動化系統(tǒng)，還有公司甚至提出一層結(jié)構(gòu)，即由以太網(wǎng)一通到底。目前比較達(dá)成共識的是三層設(shè)備、兩層網(wǎng)絡(luò)的3+2結(jié)構(gòu)。三層設(shè)備是指位于底層的現(xiàn)場設(shè)備，如傳感器、執(zhí)行器，以及各種分布式I/O設(shè)備等；位于中層的是控制設(shè)備，如PLC、工業(yè)控制計算機(jī)、專用控制器等；位于上層的是操作設(shè)備，如操作站、工程師站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、一般工作站等。兩層網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)場設(shè)備與控制設(shè)備之間的控制網(wǎng)絡(luò)，以及控制設(shè)備與操作設(shè)備之間的管理網(wǎng)。
3）、總線的開放性：現(xiàn)場總線采用統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，是開放式的互聯(lián)網(wǎng)，對用戶是透明的。在傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)中，不同廠家的設(shè)備是不能相互訪問的。而現(xiàn)場總線系統(tǒng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以方便地接入同一網(wǎng)絡(luò)，在同一控制系統(tǒng)中進(jìn)行互操作，而互換性意味著不同生產(chǎn)廠家的性能類似的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)相互替換，因此簡化了系統(tǒng)集成。
4）、工業(yè)以太網(wǎng)將成為新的熱點(diǎn)：就成本、建造、使用、維護(hù)等方面而言，以太網(wǎng)或多或少都優(yōu)于目前市場上的其它幾種網(wǎng)絡(luò)。但從目前的趨勢來看，已有的現(xiàn)場總線仍將繼續(xù)存在。此外，并非每種現(xiàn)場總線都可以被工業(yè)以太網(wǎng)總線所替代，如Asi、CAN，這兩種現(xiàn)場總線就應(yīng)用于二位I/O傳感器/執(zhí)行器系統(tǒng)，無疑是最佳的。還有一些專用總線，如SERCOS (用于數(shù)控，控制運(yùn)動軸，為IEC61491國際標(biāo)準(zhǔn))、Instabus(用于樓宇)，都有其專門的應(yīng)用領(lǐng)域，均不適宜于工業(yè)以太網(wǎng)。在易燃、易爆(如煤礦、化工、制藥行業(yè))，以及環(huán)境條件惡劣、可靠性要求很高的應(yīng)用場合，也不適宜于應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)。
綜上所述，已有的現(xiàn)場總線有它自己的市場定位，將來仍將保持這種狀況或與工業(yè)以太網(wǎng)相結(jié)合發(fā)揮其更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能。雖然現(xiàn)場總線不可能全部為工業(yè)以太網(wǎng)所替代，但后者發(fā)展的巨大潛力決不容忽視，其應(yīng)用領(lǐng)域定將不斷地得到擴(kuò)展。
3、結(jié)束語
現(xiàn)場總線技術(shù)的興起，開辟了工廠底層網(wǎng)絡(luò)的新天地。首先，現(xiàn)場總線使自控設(shè)備與系統(tǒng)步入了信息網(wǎng)絡(luò)的行列，為其應(yīng)用開拓了更為廣闊的領(lǐng)域。其次，一對雙絞線上可掛接多個控制設(shè)備，便于節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，可以有效降低系統(tǒng)成本。第三，提高了系統(tǒng)的可靠性，為用戶提供了更為靈活的系統(tǒng)集成主動權(quán)，其良好的開放型和兼容性，可以適應(yīng)各種現(xiàn)場控制需要。所以它必將促進(jìn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，為企業(yè)帶來新的效益，并會得到廣泛的應(yīng)用，推動自動化相關(guān)行業(yè)的不斷發(fā)展。
評論