传感器现场仪表的传输信号与现场总线技术
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现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。实际因为现场设备不同，数字信号传输数据的通信宽度不同，而分为传感器总线、设备总线和现场总线几种（统称为现场总线）；又于过渡期有HART协议的准数字化通信；另外，就是国际标准和行业标准的复杂性和数字通信技术发展速度太快造成的系统架构扁平化等等原因，使现在现场总线技术处于“春秋战国”时期，所以有必要让流程工业及加工业决策者，对这个问题理出一个思路来，促进现场总线技术的普及。 20世纪70年代大约在电动单元组合式仪表研发时期，出现了4～20mDC的国际统一信号（对应电压信号为1～5VDC），相应两线制技术也得到普及。两线制是指一个现场变送器由两根导线与控制室对应端子相连，在其上完成供电（24VDC）及电流信号传输。当然，四线制技术也还可以使用（四线制指现场变送器接两根电源线和两根信号线）。 在1986年美国Rosemount公司推出HART（HighwayAddressableRemoteTransducer可寻址远程传感器高速公路）通信协议，在原两线制变送器上增加了数字信号传输功能，即在4～20mA的直流模拟信号基础上叠加了一个波形为FSK（FrequencyShiftingKeying）Bell202的数字通信信号，以后得到多家仪表研制这方面的产品。严格地说，它不是现场总线，但由于它兼容了模拟信号及有利于改造老产品，所以10多年来它还能生存下来，而且有所发展，如它规定了设备描述语言，而且多种DCS、PLC均可与之相连，配套的HARTMuHiplexer多路复用器之外，还有HARTI/O，使老装置装置改造中现有布线系统得到利用，完成工厂资产设备管理等功能，提高工厂生产效率。 国际标准和行业标准 追溯上世纪80年代IFC、90年代初ISP及ISPF已经进行了初步联合，1994年法国加入成立现场总线基金会（FF）比HART通信协议公布稍后，国际电工委员会IEC于1988年IEC/TC65/SC65C/WG6工作组正式开始现场总线标准化工作，于2000年1月正式通过IEC61158测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线标准，有10种类型，为了便于标准的应用，又制订了IEC61784作为解释和补充，IEC61784为工业控制系统的连续和断续制造用现场总线行规设置，涉及7个协议簇，即FF、ControlNet、Profibus、P-Net、SwiftNet、WorldFIP、Interbus。 另外，IEC/TC17/SC17B分管低压电器的分委员会制订了IEC62026有关的现场总线AS-I、DeviceNet、SDS及Seriplex4种现场总线标准；IEC/TC22分管电力电子的分委员会将CAN总线列为国际标准，而且ISO（国际标准组织）通过为标准：CANISO11898（1Mbit/s）与CANISO11519（125Kbit/s）。以上通常称有7+4+1=12种现场总线国际标准。也有很多人把部分应用较少或原理与其它总线相宾的总线略去而称有8种现场总线。 |
