目前的工业总线网络可归为三类:485网络、HART网络、FieldBus现场总线网络。
485网络:RS485/MODBUS是现在流行的一种工业组网方式,其特点是实施简单方便,而且现在支持RS485的仪表又特别多。现在的仪表商也纷纷转而支持RS485/MODBUS,原因很简单, RS485的转换接口不仅便宜得而且种类繁多。至少在低端市场上,RS485/MODBUS仍将是最主要的工业组网方式。
HART网络:HART是由艾默生提出的一个过度性总线标准,主要特征是在4-20毫安电流信号上面叠加数字信号,但该协议并未真正开放,要加入他的基金会才能拿到协议,而加入基金会要一定的费用。HART技术主要被国外几家大公司垄断,近些年国内也有公司在做,但还没有达到国外公司的水平。现在有很多智能仪表带有[HART圆卡],支持HART通讯功能。但从国内情况来看,还没有真正用到这部分功能来进行设备联网监控,最多只是利用手操器对其进行参数设定。从长远来看,由于HART通信速率低、组网困难等原因,HART仪表的应用将呈下滑趋势。
FieldBus现场总线网络:现场总线是当今自动化领域的热点技术之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现标志着自动化控制技术又一个新时代的开始。现场总线是连接控制现场的仪表与控制室内的控制装置的数字化、串行、多站通信的网络。其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字化通信。现场总线技术近年来成为国际上自动化和仪器仪表发展的热点,它的出现使传统的控制系统结构产生了革命性的变化,使自控系统朝着“智能化、数字化、信息化、网络化、分散化”的方向进一步迈进,形成新型的网络通信的全分布式控制系统——现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。然而,到目前为止,现场总线还没有形成真正统一的标准,ProfiBus、CANbus、CC-Link等多种标准并行存在,并且都有自己的生存空间。何时统一,遥遥无期。目前,支持现场总线的仪表种类还比较少,可供选择的余地小,价格又偏高,用量也较小。
关键字:工业总线 485网络 HART网络 现场总线网络
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3大工业总线网络—485网络、HART网络、现场总线网络之现状
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RS-485网络设计降低功耗问题
RS-485网络的功率损耗
RS -485网络中许多数据采集或收集器属于小型、手持式、电池供电设备,因此必须采取省电措施,以延长这些设备的电池寿命。静态电流(IQ)是反映收发器功率消耗大小的一个重要指标,新型RS-485收发器的IQ已减小许多。表1把工业标准的双极性收发器75176与各种低功耗、CMOS收发器的静态电流进行了对比。
当一个标准的RS-485收发器外挂最小负载:一个RS-485收发器、两个匹配电阻、两个失效保护电阻时,就可以测量其电源电流随数据速率变化的关系曲线。图2为MAX1483的电源电流ICC与数据速率的关系,测试条件为:外接电阻560Ω/120Ω/560Ω(如图1所示),VCC=5V,DE= /RE
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汽车现场总线网络的定义与优点
现场总线的重要性正被越来越多的人所重视,掀起了一股现场总线的热潮,某些厂商也推出了一些现场总线的产品。但也有某些赶时髦的厂商将“现场总线”一词滥用,致使某些用户对现场总线的认识模糊。如果误认为现场总线仅仅是用数字信号传输的仪表代替模拟信号(4~20mA DC)传输的仪表,那就无异于将个人电脑当成一台游戏机看待。 现场总线的优点
1 一对N结构
一对传输线,N台仪表,双向传输多个信号,如下面图—12中所示。这种一对N结构使得接线简单,工程周期短,安装费用低,维护容易。如果增加现场设备或现场仪表,只须并行挂接到电缆上,无须架设新的电缆线。
2 可靠性高
数字信号传输抗干扰强,精度高,无须采用抗干扰和提高精度的措施,从而降
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RS422/RS485网络的无极性接线设计与实现
1 问题提出
现在的很多测控系统是使用RS422或RS485总线互连的。RS422/485总线信号是由4(2)根有极性的差分信号来传输的,不能将其反接。当网络传输距离长或节点多时,在线路上的分续线盒也会很多,很容易将信号线在传输途中接反,从而造成信号无法正常传输。虽然可以查出故障点,但在分线盒很多时,也是一件很费时的事情。为了布线方便,分续线盒的数量往往大于总线上的模块数。对于室内系统,网络线路一般外加PVC线槽甚至暗埋于墙体内;对于室外系统,线路一般架空或地下走线,造成对线路反接问题的查找和修正很困难。另一方面,为了施工方便,也应允许在途中随意接线,不分极性。为此,需要各模块既能接收图1(b)所示的正相信号,也能接收
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RS485网络通讯方式应用
rs485总线应采用什么样的通讯线?一条总线上可以挂接多少台设备? 必须采用RVSP屏蔽双绞线。所用屏蔽双绞线规格,与485通讯线的距离和挂接的设备数量有关,如下表所示。采用屏蔽双绞线有助于减少和消除两根485通信线之间产生的分布电容以及来自于通讯线周围产生的共模干扰。
通讯距离设备数量通讯线规格
1-400m1-32台0.5mm2
400-800m1-16台0.5mm2
400-800m17-32台0.75mm2
800-1200m1-8台0.5mm2
800-1200m9-21台0.75mm2
800-1200m22-32台1.0mm2
工程商大都习惯采用5
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基于RS-485总线的可扩展局域网络的研究
1 RS-485总线通信的特点 RS- 485是在RS-422的基础上发展起来的,能实现一点对多点的通信,也能实现多点双向通信,但同一时刻只能有一个发送器,其余的为接收器,即一主多从的通信方式。目前市场上可供选择的RS-485总线芯片很多,其中包括可支持128个节点的MAXl487和支持400个节点的SP485R。利用该类芯片可直接组成简单的通信网络。 RS-485收发器采用平衡发送、差分接收的方式,即在发送端将TTL信号转换成差分信号输出,在接收端,接收器将差分信号转换成TTL信号。因此具有较高的共模抑制能力。同时接收器具有较高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,数据传输可达 1 200m。如降低数据传输速率,
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RS-485网络故障查找与排除
尽管更加现代化的替代技术日益增多,但RS-485技术仍然在无数的通信网络中保持着中流砥柱的地位。以下是检查常见故障和建立比较麻烦的RS-485网络的8步方法。 1. RS-485使用一对非平衡差分信号,这意味着网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以最小化数据线上的噪声。数据传输介质由一对双绞线组成,在噪声较大的环境中应加上屏蔽层。 2. 在绝大多数的RS-485网络中,终端节点所引起的问题比它能解决的要多。为了检查哪一个节点停止了工作,需要切断每一个节点的电源并将其从网络中断开。使用欧姆表测量接收端A与B或+与-之间的电阻值。故障节点的读数通常小于200欧姆,而非故障节点的读数将会比4,000欧姆大
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工业以太网在现场总线PROFIBUS控制系统中的应用
一、前言 现场总线控制系统(FCS)是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4-20mA模拟传输技术,但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展,在控制领域内引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言:FCS将成为21世纪控制系统的主流。 然而就在人们沸沸扬扬的对FCS进行概念炒作的时候,却没有注意到它的发展在某些方面的不协调,其主要表现在迄今为止现场总线的通讯标准尚未统一,这使得各厂商的仪表设备难以在不同的FCS中兼容。此外,FCS的传输速率也不尽人意,以基金会现场总线(FF)正在制定的国际标准[1]为例,它采用了ISO的参考模型中的3层(物理层、数据链路层和应
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工业现场总线技术在高炉系统中的应用
一 前言
工业 现场总线 技术是近年来 自动化 行业最为关注的技术之一,给自动化控制技术带来了很大的进步。传统的现场级 控制系统 系统不开放、可集成性差、而且可靠性不易保证。现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)使用一条 通信 电缆将现场设备(智能化、带有通信 接口 )连接,用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号,完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。它具有很多优点,在 工业自动化 领域有明显的优势,如集成性高、组态简单、设计安装方便、易于维护和扩展、可以节约软硬件投资等,使先进的现场设备管理功能得以实现。现场总线已广泛应用于各个领域,如电力监控、能源管理等。
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