工业自动化中的现场总线技术概述

一、引言

随着科技的发展和工业生产的不断自动化,现场总线技术在现代工业中扮演了越来越重要的角色。它是实现设备之间通信、数据交换和控制命令传递的关键技术。电子仪器仪表作为自动化系统中的核心组成部分,其种类繁多,但如何选择合适的电子仪器仪表以满足现场总线系统需求,是面对这一挑战时必须解决的问题。

二、什么是现场总线

现场总线是一种用于连接各种工业设备,如机床工具、传感器和执行元件等,并且允许它们相互之间进行数据交换和控制信号传递的一种通信网络。在这些网络中,各个节点通过电缆或光纤连接起来,从而构成了一个复杂但高效的信息流动系统。

三、常见类型及其特点

Profibus(专业通讯协议)

Profibus 是一种广泛应用于制造业领域的人机界面标准,它支持多种型号与速度,可以满足不同规模企业的需要。

DeviceNet(设备网)

DeviceNet 是由ODVA组织推出的开放式控制网络,它能够简化从设备到主控单元的大量数字I/O接口问题,极大提高了生产效率。

CANbus(车辆局部网络)

CANbus 通常用于汽车行业,但也被用在其他领域,如铁路交通管理系统,因为其优良性能如抗干扰能力强、高可靠性等。

Ethernet/IP(以太网/IP)

Ethernet/IP 是一种基于TCP/IP协议栈设计的人工智能基础设施,它提供了高级别功能并且可以兼容现有的IT架构,这使得它成为许多现代企业所倾向使用的一种标准。

**Profinet(专业以太网)】

Profinet 在性能上远超于Ethernet/IP,由于其更高效地处理时间敏感性任务,因此在精密制造行业非常受欢迎。

Modbus TCP/RTU/ASCII(模拟-数字通讯协议)

Modbus 是最广泛采用的SCADA监控及控制通信协议之一,因其简单易懂而受到众多用户青睐,并且支持TCP/IP版本,使之适应于互联网环境下的应用场景更加丰富多样。

EtherCAT(乙方卡塔尔)

EtherCAT 具有最高速率以及灵活配置能力,不仅能快速响应外部事件,还能实时调整高速数据包分配,使其成为当今工业 automation市场上最先进的一种字段buses之一。

BACnet(Building Automation and Control Network, 建筑自动化与控制网络)

BACnet 主要服务于建筑物环境控制领域,比如HVAC系统管理,安全监控等,以确保室内环境舒适,同时也是为了节约能源利用。

9.HART(Highway Addressable Remote Transducer, 高速地址可达遥测转换器)

HART 由于成本较低,也容易实施,对某些非IT熟练度较低的小型企业来说是一个不错选择,用途广泛包括压力计、温度计等各类传感器。

10.LonWorks(Local Operating Network, 本地操作网络)

LonWorks 提供了一套完整的事务层次结构,可以通过物理层直接访问任何硬件组件,无需额外编程,只需简单设置即可实现通信协作工作,有助于减少维护成本并提高产品质量。

四、选用哪些电子仪器仪表?

根据不同的应用场景,我们需要根据实际情况选择合适的电子仪器仪表。例如,如果我们的生产过程要求实时监控并快速响应,那么我们可能会考虑使用具有高速通信能力和低延迟特性的现场总线技术;如果是在保证稳定性和安全性的同时还希望降低维护成本,那么选择那些易安装且容易调试的方案将是个好选择。在这个过程中,我们需要充分了解每款产品的具体参数,如波特率、带宽、大气电磁干扰抑制能力等,以及它们对整体系统性能影响的情况,以便做出最佳决策。