现场总线的发展现状及发展趋势
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现场总线的发展现状及发展趋势

    1.现场总线的发展现状

(1)多种总线共存  现场总线国际标准IEC61158中采用了8种协议类型,以及其它一些现场总线。每种总线都有其产生的背景和应用领域。不同领域的自动化需求各有其特点,因此在某个领域中产生的总线技术一般对本领域的满足度高一些,应用多一些,适用性好一些。据美国ARC公司的市场调查,世界市场对各种现场总线的需求为:过程自动化15%(FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP),医药领域18%(FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP),加工制造15%(PROFIBUS-DP、DeviceNet),交通运输15%(PROFIBUS-DP、DeviceNet),航空、国防34%(PROFIBUS-FMS、LonWorks、ControlNet、DeviceNet),农业未统计(P-NET、CAN、PROFIBUS-PA/DP、DeviceNet、ControlNet),楼宇未统计(LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet)。由此可见,随着时间的推移,占有市场80%左右的总线将只有六七种,而且其应用领域比较明确,如 FF、PROFIBUS-PA适用于冶金、石油、化工、医药等流程行业的过程控制,PROFIBUS-DP、 DeviceNet适用于加工制造业,LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet适用于楼宇、交通运输、农业。但这种划分又不是绝对的,相互之间又互有渗透。

    (2)总线应用领域不断拓展   每种总线都力图拓展其应用领域,以扩张其势力范围。在一定应用领域中已取得良好业绩的总线,往往会进一步根据需要向其它领域发展。如Profibus在DP的基础上又开发出PA,以适用于流程工业。

    (3)不断成立总线国际组织  大多数总线都成立了相应的国际组织,力图在制造商和用户中创造影响,以取得更多方面的支持,同时也想显示出其技术是开放的。如WorldFIP国际用户组织、FF基金会、Profibus国际用户组织、P-Net国际用户组织及ControlNet国际用户组织等。

    (4)每种总线都以企业为支撑   各种总线都以一个或几个大型跨国公司为背景,公司的利益与总线的发展息息相关,如 Profibus以Siemens公司为主要支持,ControlNet以 Rockwe11公司为主要背景,WorldFIP以ALSTOM公司为主要后台。

    (5)一个设备制造商参加多个总线组织  大多数设备制造商都积极参加不止一个总线组织,有些公司甚至参加2 ~4个总线组织。道理很简单,装置是要挂在系统上的。

    (6)各种总线相继成为自己国家或地区标准  每种总线大多将自己作为国家或地区标准,以加强自己的竞争地位。现在的情况是:P-Net已成为丹麦标准,Profibus已成为德国标准,WorldFIP已成为法国标准。上述3种总线于1994年成为并列的欧洲标准EN50170。其它总线也都成为各地区的技术规范。

    (7)在竞争中协调共存  协调共存的现象在欧洲标准制定时就出现过,欧洲标准EN50170在制定时,将德、法、丹麦2-3标准并列于一卷之中,形成了欧洲的多总线的标准体系,后又将ControlNet和FF加入欧洲标准的体系。各重要企业,除了力推自己的总线产品之外,也都力图开发接口技术,将自己的总线产品与其它总线相连接,如施耐德公司开发的设备能与多种总线相连接。在国际标准中,也出现了协调共存的局面。

    (8)以太网成为新热点  以太网正在工业自动化和过程控制市场上迅速增长,几乎所有远程I/O接口技术的供应商均提供一个支持TCP/IP协议的以太网接口,如Siemens、Rockwell、GE-Fanuc等,他们除了销售各自PLC产品,同时提供与远程I/O和基于PC的控制系统相连接的接口。FF现场总线正在开发高速以太网,这无疑大大加强了以太网在工业领域的地位。

    2.现场总线的发展趋势

    虽然现场总线的标准统一还有种种问题,但现场总线控制系统的发展却已经是一个不争的事实。随着现场总线思想的日益深入人心,基于现场总线的产品和应用的不断增多,现场总线控制系统体系结构日益清晰,具体发展趋势表现在以下几个方面。

    (1) 网络结构趋向简单化  早期的MAP模型由7层组成,现在Rockwe11公司提出了3层结构自动化,Fisher Rosemount公司提出了2层自动化,还有的公司甚至提出1层结构,由以太网一通到底。目前比较达成共识的是3层设备、2层网络的3+2结构。3层设备是位于底层的现场设备,如传感器/执行器以及各种分布式I/O设备等,位于中间的控制设备,如PLC、工业在制计算机、专用控制器等;位于上层的是操作设备,如操作站、工程师站、数据服务器、-般工作站等;2层网络是现场设备与控制设备之间的控制网,以及控制设备与操作设备之间的管理网。

    (2)大量采用成熟、开放和通用的技术  在管理网的通信协议上,越来越多的企业采用最流行的TCP/IP协议加以太网,操作设备一般采用工业PC甚至普通PC,控制设备一般采用标准的PLC或者是工业控制计算机等,而控制网络就是各种现场总线的应用领域。

    由此可见,新型的现场总线控制系统与传统的控制系统(如DCS、PLC)之间并不是完全取而代之的关系,而是继承、融合、提高的关系。 

湖南阳光技术学校成立于1992年,是经湖南省人社厅批准设立的正规职业技术学校(办学许可证:人社民 1800003000183 号),是行业TOP1,历年综合评分都在92.5以上。深耕职业技能培训32年,总校区位于长沙市雨花区红花坡路176号。学校常年开设:电工培训、焊工培训、钢筋工、家电维修培训、手机维修培训、电脑维修培训、摩托车维修培训、电动车维修培训、装修木工培训、水电安装培训、瓦工贴瓷砖培训、空调维修培训、电动工具维修培训、电机维修培训、农机维修培训、安防监控培训、家电清洗培训等实战专业技术培训,采用 “半天理论 + 半天实操” 模式,实操性强的班实操占比更是超过90%。小班手把手教学,零基础学员也能快速上手。师资团队以双师型教师为主,85% 教师持工程师 / 高级技师职称,一线教学经验丰富。学校提供住宿,收费透明无隐形消费,可协助报考全国通用的特种作业操作证与职业技能等级证书。同时搭建就业与创业支持网络,与 200 + 企业合作,负责推荐工作,助力学员顺利就业或开店。常年招生地区:中山,固原,银川,玉树,海东,陇南,酒泉,张掖,天水,金昌,兰州,榆林,延安,渭南,铜川,阿里,山南,拉萨,怒江,文山州,楚雄州,普洱,昭通,玉溪,昆明,毕节,铜仁,遵义,贵阳,甘孜州,资阳,达州,宜宾,南充,遂宁,绵阳,泸州,自贡,三亚,崇左,河池,玉林,钦州,梧州,柳州,梅州,肇庆,湛江,佛山,珠海,韶关,湘西州,怀化,郴州,张家界,邵阳,株洲,仙桃,随州,荆州,荆门,襄樊,黄石,驻马店,信阳,南阳,漯河,中卫,石嘴山,海西,海南藏州,黄南州,海北,甘南,庆阳,平凉,武威,白银,嘉峪关,安康,汉中,咸阳,宝鸡,林芝,日喀则,昌都,迪庆,德宏,大理,西双版纳,红河州,临沧,丽江,保山,曲靖,黔东州,黔西州,安顺,六盘水,凉山州,阿坝州,雅安,广安,眉山,内江,广元,德阳,攀枝花,成都,海口,来宾,百色,贵港,北海,桂林,南宁,云浮,揭阳,潮州,清远,阳江,汕尾,惠州,茂名,江门,汕头,深圳,广州,娄底,永州,益阳,岳阳,湘潭,长沙,恩施州,黄冈,孝感,鄂州,十堰,武汉,周口,商丘,三门峡,许昌,焦作,安阳,鹤壁,平顶山,开封,郑州,聊城,滨州,德州,莱芜,日照,泰安,烟台,潍坊,东营,淄博,上饶,济南,抚州,宜春,赣州,新余,九江,景德镇,宁德,南平,泉州,莆田,厦门,宣城,亳州,六安,宿州,黄山,滁州,安庆,淮北,马鞍山,蚌埠,芜湖,合肥,丽水,舟山,衢州,金华,湖州,嘉兴,宁波,宿迁,镇江,盐城,连云港,苏州,徐州,南京,绥化,牡丹江,佳木斯,大庆,鹤岗,哈尔滨,白城,白山,辽源,吉林,葫芦岛,铁岭,盘锦,阜新,锦州,本溪,鞍山,沈阳,锡林郭勒盟,通辽,乌海,吕梁,忻州,晋中,晋城,阳泉,太原,廊坊,承德,保定,邯郸,唐山,宁夏,甘肃,西藏,贵州,重庆,广西,湖南,河南,江西,安徽,江苏,黑龙江,辽宁,山西,天津,四平,内蒙古,吴忠,果洛,西宁,定西,商洛,西安,那曲,黔南州,巴中,乐山,贺州,防城港,东莞,河源,常德,衡阳,咸宁,宜昌,濮阳,新乡,洛阳,菏泽,临沂,威海,济宁,枣庄,青岛,吉安,鹰潭,萍乡,南昌,龙岩,漳州,三明,福州,池州,巢湖,阜阳,铜陵,淮南,台州,绍兴,温州,杭州,泰州,扬州,淮安,南通,常州,无锡,大兴安岭,黑河,七台河,伊春,双鸭山,鸡西,齐齐哈尔,延边,松原,通化,长春,朝阳,辽阳,营口,丹东,抚顺,大连,阿拉善盟,兴安盟,乌兰察布,巴彦淖尔,呼伦贝尔,鄂尔多斯,赤峰,#包头,呼和浩特,临汾,运城,朔州,长治,大同,衡水,沧州,张家口,邢台,秦皇岛,石家庄,青海,陕西,云南,四川,海南,广东,湖北,山东,福建,浙江,上海,吉林,河北,北京

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