內容提要:本文以現場總線提出和發展的歷史,介紹了幾種有代表性的現場總線和傳感器總線,如現場總線方面有現場總線基金會的FOUDATION現場總線(FF)和正在推廣應用的PROFIBUS、FIP與P-NET;傳感器總線方面有CAN、LON、INTERBUS-S、ASI等等......(本文撰寫于2000年初,此次重新刊登由作者又作了一些補充和修改。)
1. 現場總線(FIELDBUS)
FIELDBUSzui初于1984年在IEC(International Electrotechnical Commission 電子技術委員會)討論下一世紀取代4~20mA的現場儀表數字化通訊標準化時提出。
1985年FIELDBUS在IEC TC65 SC65C(Technical Committee 65,Sub-committee 65C 技術委員會 65,分委員會 65C)作為新標準化作業項目(New Work Item)被承認,并由其WG6(Working Group 6,進行PROWAY標準化的作業單位)與正在著手所有標準化審議的ISA(Instrument Society of America 美國儀表協會)的SP50委員會(曾經審議4~20mA標準化的委員會)協力進行該標準化作業。
標準化作為7層模型,參照正被大家所了解的ISO的OSI模型,一層層地進行審議。
IEC/ISA的現場總線標準化經過10年的審議,至1995年2月只完成了*層——物理層中電線規格的標準化(IEC1158-2),而其它層如物理層中的追加低電流規格、光纜通訊、無線通訊,數據鏈層、應用層、網絡管理層等仍在委員會內繼續審議中。(后來,追加低電流規格和光纜通訊也相繼完成了標準化。)
標準化審議需要很長的時間,其間根據不同的目的、不同的地域開發出了各種實用化的現場總線。成為IEC審議原稿的法國的FIP和德國的PROFIBUS,就是采用各自國家標準的代表。其中一方指責作為現場總線下面的傳感/執行器總線(Sensor Actuator Bus)的必要性,堅持以設備網絡(Device NET)和LON等作為事實上的標準的立場。結果造成相互之間沒有互換性的現場總線與傳感器總線爭霸的局面。
ISA與IEC共同審議中的現場總線是以過程控制用的智能現場儀表為首要對象,采用以分散現場儀表PID等控制功能為目的的“功能塊(Function Block)”(ISA已發表了技術報告書,并被IEC為至今作業對象以外的新的作業項目),具有實現本質安全防爆等許多其它總線沒有的特點。作為以此為基礎,以完成上統一的現場總線的普及為目標的民間團體,1994年9月成立了現場總線基金會(Fieldbus Foudation),進行統一的實際規格的開發。
本文將以這個基金會的現場總線(稱FOUDATION現場總線)為中心進行解說。
(待續...)
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