現(xiàn)場(chǎng)總線雜談
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隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化，工業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理控制已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)。改善工業(yè)控制系統(tǒng)同樣也需要在不同生產(chǎn)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)高效、可靠、標(biāo)準(zhǔn)化的互聯(lián)，例如利用USB來實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備與控制主機(jī)的互聯(lián)，利用Ethernet和CAN (Controller Area Network，控制器區(qū)域網(wǎng))建立基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等。為此，引起了許多關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)問題。經(jīng)過多年，國際上最后公布了不論不類的8種總線。制定總線的初衷在于不同廠家的設(shè)備進(jìn)行互連，可是，這8種總線目前是不能互連的。
現(xiàn)場(chǎng)總線是一個(gè)系統(tǒng)工程，它不是幾個(gè)產(chǎn)品，而是一個(gè)系統(tǒng)，它是由一系列產(chǎn)品組成，在推廣過程中的商業(yè)運(yùn)作遠(yuǎn)大于技術(shù)問題，這就是現(xiàn)場(chǎng)總線為什么會(huì)出現(xiàn)8種。
兩種主流總線Profibus和DeviceNet
Profibus有全球最多的供貨廠商數(shù),國內(nèi)第一個(gè)取得了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/10308.3-2001，國內(nèi)生產(chǎn)Profibus產(chǎn)品的廠商有十多家，國內(nèi)有能夠進(jìn)行國際認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室。以上表明Profibus在國內(nèi)已經(jīng)得到了很好的發(fā)展,目前在國內(nèi)市場(chǎng)占有率也是最高的?？梢灶A(yù)見在未來幾年內(nèi)，Profibus還將在國內(nèi)占主導(dǎo)地位。
DeviceNet是現(xiàn)場(chǎng)總線中技術(shù)最成熟的一種，由于DeviceNet的出現(xiàn)比Profibus要晚，現(xiàn)在的供貨商數(shù)在眾多總線中次于Profibus，但是DeviceNet目前占有世界兩個(gè)最大市場(chǎng)美國和日本50%以上的份額。全球來看每年新增的結(jié)點(diǎn)數(shù)和Profibus不相上下。
另外DeviceNet在國內(nèi)第一個(gè)取得了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18858.2-2002。國內(nèi)目前DeviceNet的開發(fā)商大約有7、8家左右，但由于RA對(duì)DeviceNet產(chǎn)品的報(bào)價(jià)遠(yuǎn)高于西門子對(duì)Profibus產(chǎn)品的報(bào)價(jià)，所以大家普遍認(rèn)為DeviceNet沒有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。由于ODVA China的推動(dòng)，DeviceNet在國內(nèi)得到比較快速的發(fā)展，上海寶鋼、GM上海工廠、IBM上海芯片封裝工廠，可口可樂上海工廠均采用DeviceNet系統(tǒng)，但是要超越Profibus的市場(chǎng)份額在短期內(nèi)是不可能的。采用DeviceNet系統(tǒng)的廠家。
Lonworks主要用于樓宇自動(dòng)化
近年來，我們南到深圳、北至北京，在十余個(gè)項(xiàng)目中成功地應(yīng)用了LONWORKS系統(tǒng)。項(xiàng)目小到幾十個(gè)DDC、近千個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量，大到近2千個(gè)DDC、萬余個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量。目前項(xiàng)目都已通過驗(yàn)收或正處于試運(yùn)行期中。LONWORKS技術(shù)在樓宇自控系統(tǒng)中的應(yīng)用，其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的：
① 直接互聯(lián)性。不同品牌、功能的DDC組成一個(gè)統(tǒng)一控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作。
② 自主通訊。數(shù)個(gè)小規(guī)模DDC分布式布置，聯(lián)合運(yùn)行，在功能完全替代了單CPU多I／O點(diǎn)的中大型DDC。
③ 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣化，易于適應(yīng)用戶的不同需求。
④ 系統(tǒng)響應(yīng)速度。在合理配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和選擇合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下, LONWORKS系統(tǒng)的響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)傳輸率都是較高的。
國內(nèi)很多中小企業(yè)轉(zhuǎn)向了LonWorks，它具有CAN總線無法比擬的可互操作性，系統(tǒng)擴(kuò)展也非常容易。
目前常見的所謂LONWORKS系統(tǒng)按互聯(lián)性大致可分為三類：
（1） 采用部分LONWORKS器件的系統(tǒng)。這類系統(tǒng)通常僅在現(xiàn)場(chǎng)總線通訊端口的物理層采用LONWORKS技術(shù)，如采用FTT－10收發(fā)器、TP／XT－10、TP／XF－78網(wǎng)絡(luò)接口等，所以這類系統(tǒng)可與其它LONWORKS系統(tǒng)共享同一條總線，即DDC可掛在一條總線上。而實(shí)際上卻只能與本系統(tǒng)的設(shè)備通訊，根本不具備LONWORKS互聯(lián)性，這類系統(tǒng)多數(shù)不具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊功能，而采用主從令牌網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)呼應(yīng)。
（2） 采用LONWORKS開發(fā)系統(tǒng)的非LONMARK產(chǎn)品。這類系統(tǒng)通常全套采用了LONWORKS開發(fā)平臺(tái)，而未采用LONMARK協(xié)會(huì)規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)變量來定義DDC間的通訊，這類系統(tǒng)由于完全采用了LONTALK協(xié)議，通常采用自定義用戶包進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊效率高，DDC功能強(qiáng)，LONWORKS技術(shù)所有技術(shù)特征除互聯(lián)性外幾乎均能得到充分體現(xiàn)，但由于其網(wǎng)絡(luò)傳輸變量的非標(biāo)準(zhǔn)化，使這類系統(tǒng)在互聯(lián)性上大打折扣，其不符LONMARK規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)變量只能在本系統(tǒng)內(nèi)傳輸，外系統(tǒng)是無法正確接收的。
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