現場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展趨勢和功能性
計算機通信系統的結構是網(wǎng)絡(luò )狀的,從一點(diǎn)到另外一點(diǎn)的通信路徑可以是不固定的。大部分現場(chǎng)總線(xiàn)的結構是線(xiàn)狀的,雖然現場(chǎng)總線(xiàn)的拓撲結構可以是總線(xiàn)型、星型、環(huán)行、回路型等;但在大多數現場(chǎng)總線(xiàn)中,從一點(diǎn)到另外一點(diǎn)的通信路徑是比較固定的。
線(xiàn)狀結構的優(yōu)點(diǎn)是:
①解決網(wǎng)絡(luò )供電比較容易;
②解決本安防爆比較容易;
③使通信協(xié)議中可以舍去與路徑有關(guān)的幾層,有利于改善實(shí)時(shí)性
很顯然,在線(xiàn)狀結構時(shí)一條現場(chǎng)總線(xiàn)支路的電源負載是確定的,沿總線(xiàn)電源電壓的變化也是可以預料的。在網(wǎng)狀結構中一定會(huì )出現多電源供電情況,各電源的負載平衡,以及網(wǎng)絡(luò )中各節點(diǎn)處的電壓下降,都比較難以預料。
現場(chǎng)總線(xiàn)的功能是:
①經(jīng)濟、安全、可靠地傳遞信息;
②正確使用所傳信息;
③及時(shí)處理所傳信息。經(jīng)濟性要求現場(chǎng)總線(xiàn)在傳遞信息的同時(shí),解決現場(chǎng)裝置的供電問(wèn)題,并要求傳輸介質(zhì)較廉價(jià)。安全性要求現場(chǎng)總線(xiàn)解決防爆問(wèn)題??煽啃砸蟋F場(chǎng)總線(xiàn)解決環(huán)境適應性問(wèn)題,包括電磁環(huán)境適應性、氣候環(huán)境適應性、機械環(huán)境適應性。
現場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展趨勢:
工業(yè)自動(dòng)化控制系統應具備可靠性、安全性和實(shí)用性?,F場(chǎng)總線(xiàn)傳遞信息是以引起物質(zhì)或能量的運動(dòng)為目的的。用于測量和控制數據通信的主要特點(diǎn)是:允許對事件進(jìn)行實(shí)時(shí)響應的驅動(dòng)通信??捎眯?,數據完整性,在有電磁干擾和地電位差的情況下能正常工作,以及可使用工廠(chǎng)內專(zhuān)用的傳輸線(xiàn)等,由于這種傳輸線(xiàn)系統是連接生產(chǎn)過(guò)程的主要物理途徑,因此傳輸必須非??煽?。
用戶(hù)可選擇的服務(wù)可滿(mǎn)足不同方面的多種需求的應用,如優(yōu)先權、服務(wù)完整性、時(shí)間性以及網(wǎng)絡(luò )擁塞的恢復能力,即意味著(zhù)服務(wù)和服務(wù)性能對于用戶(hù)(或應用)來(lái)講是可選擇的。對于給定的現場(chǎng)設備,對不同的應用應達到不同的質(zhì)量要求,因此,現場(chǎng)總線(xiàn)必須支持遠程組態(tài)功能,以便選擇適當的通信質(zhì)量和適當的本地應用。
集成、開(kāi)放結構:除了滿(mǎn)足傳統的客戶(hù)服務(wù)外,現場(chǎng)總線(xiàn)應支持分布時(shí)間循環(huán)結構,并通過(guò)變量進(jìn)行交換,這些變量構成了一個(gè)實(shí)時(shí)更新的共享的數據庫。由于現場(chǎng)總線(xiàn)靠近生產(chǎn)過(guò)程,面對的是苛刻的、特殊的環(huán)境條件,因此,現場(chǎng)總線(xiàn)應經(jīng)受得住這樣的環(huán)境,并且不受高電磁干擾的影響。
在計算機系統的發(fā)展中起過(guò)重要作用的總線(xiàn)技術(shù)可以大大地推進(jìn)控制系統的發(fā)展。整個(gè)控制系統就象是一臺很大的“計算機”按總線(xiàn)方式運行,這樣資源的共享成了FCS的主要發(fā)展空間,于是現場(chǎng)總線(xiàn)應運而生,并且迅速的應用于各大領(lǐng)域中。