現(xiàn)場總線技術的互操作性

目前，國際上現(xiàn)有４０多種現(xiàn)場總線，從應用狀況看，所有的現(xiàn)場總線都能較好地實現(xiàn)速率要求較慢的過程控制，因此，在速率要求較低的控制領域，誰都很難統(tǒng)一整個世界市場。而現(xiàn)場總線的關鍵技術之一是互操作性，實現(xiàn)現(xiàn)場總線技術的統(tǒng)一是所有用戶的愿望。國際上多種現(xiàn)場總線并存競爭的局面將會長期存在下去。今后現(xiàn)場總線技術如何發(fā)展、如何統(tǒng)一，是所有生產(chǎn)廠商和用戶十分關心的問題。

由于控制過程的復雜性使得現(xiàn)存的任何一種現(xiàn)場總線都難以單獨勝任，多種現(xiàn)場總線將會互聯(lián)共存于一個控制系統(tǒng)中。事實上，由于每一種現(xiàn)場總線都有各自的適用范圍和技術特點，而且各種類型的現(xiàn)場總線采用完全不同的通信協(xié)議，這些現(xiàn)場總線都有著各自不同的技術特長及其擅長的應用領域，如Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ用于分散外設間高速數(shù)據(jù)傳輸，適用于加工自動化領域；Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＦＭＳ適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關等；Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＰＡ用于過程自動化；ＦＦ智能程度高、實時性強、組態(tài)靈活，在過程自動控制上有優(yōu)勢；ＰＮＥＴ在農(nóng)業(yè)自動化領域有很好的前景；而基于ＣＡＮ－ＢＵＳ技術的ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ總線，則是一種理想的設備層現(xiàn)場總線。它主要被廣泛應用于現(xiàn)代工廠自動化系統(tǒng)，尤其是汽車制造行業(yè)等；ＩＥＣ?６１１５８國際標準中雖未列入Ｌｏｎｗｏｒｋｓ和ＣＡＮ，但Ｌｏｎｗｏｒｋｓ很適合物業(yè)領域，ＬｏｎＷｏｒｋｓ主要應用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統(tǒng)、辦公設備、交通運輸、工業(yè)過程控制等行業(yè)。ＣＡＮ更適合于報文內(nèi)容簡單、通信距離和通信速率適中的應用場合。而這些劃分也不是肯定的，每種現(xiàn)場總線都力圖將其應用領域擴大，彼此滲透。

總之，不同的現(xiàn)場總線盡管占有其一定的市場份額，但在技術上各有特點。因此，用戶是從廣義總線的角度出發(fā)，采用按系統(tǒng)的不同部分選用不同的總線即多層次總線還是在條件成熟時選用單一總線，是一個需要慎重考慮的問題。在《２００５年度科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金若干重點項目指南》中，在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中，鼓勵在斷續(xù)生產(chǎn)過程控制行業(yè)，優(yōu)先使用Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、Ｊ１９３９現(xiàn)場總線技術；在連續(xù)生產(chǎn)過程控制行業(yè)，鼓勵優(yōu)先采用ＦＦ現(xiàn)場總線技術和Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＰＡ現(xiàn)場總線技術；針對船舶行業(yè)要求安全性高、實用性強、監(jiān)控點多、監(jiān)控物理量類型多等的特點，并且多年的實際應用基礎和前輩的推薦，一般采用Ｌｏｎｗｏｒｋｓ或ＣＡＮＢＵＳ現(xiàn)場總線結(jié)構是比較合適的；針對海洋平臺應用中過程控制連續(xù)運轉(zhuǎn)能力的需求，及其系統(tǒng)設計中強調(diào)“故障－安全”性和慣用的總線標準，一般采用ＦＦ或Ｐｒｏｆｉｂｕｓ這兩種總線結(jié)構。