工业总线可分为以下三种基本类型

单片机作业工业总线与温度测量

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工业总线可分为以下三种基本类型:传感器级总线、设备级总线和现场总线。传感器级和设备级总线属于较低层次的工业网络,用于处理传感器、行程开关、继电器、接触器和阀门定位器这类工业设备;而现场总线是一种较高层次的工业网络,用于完成一些过程控制器或现场仪表之间的通信。另外,由于设备级总线和

现场总线有时完成相同的功能,因此它们之间是相互关联的,并且可同时存在于

同一系统中(

现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的一个标准的、开放的、双

向的多站数字通信系统。随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的发展，

以全数字式现场总线（FIELDBUS）为代表的互联规范，正在迅猛发展和扩大。

由于采用现场总线将使控制系统结构简单，系统安装费用减少并且易于维护；

用户可以自由选择不同厂商、不同品牌的现场设备达到最佳的系统集成等一系

列的优点，现场总线技术正越来越受到人们的重视。近十几年由于现场总线的

国际标准不能建立，现场总线发展的种类较多，约有40余种：如德国西门子公司Siemens的ProfiBus，法国的FIP，英国的ERA，挪威的FINT，Echelon公

司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGarazzi公司的Dupline，丹麦ProcessData公

司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus，SDS，Arcnet，国际标准组织-基金会现场总线FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美国的DeviceNet与ControlNet等等。

现场总线的种类主要有：基金会现场总线FF；ProfiBus；WorldFIP；

ControlNet/DeviveNet；CAN等

1、基金会现场总线FF

现场总线基金会包含100多个成员单位，负责制订一个综合IEC/ISA标准的国际现场总

线。它的前身是可互操作系统协议ISP（InterperableSystemProtocol）-

-基于德国的

ProfiBis标准，和工厂仪表世界协议WORLD （WorldFactoryInstrumentationProtocol）--

基于法国的FIP标准。ISP和WORLDFIP于1994年6月合并成立了现场总

线基金会。

基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模

型（1，2，7层）。

另外增加了用户层。

2、ProfiBus

ProfiBus自1984年开始研制现场总线产品，现以成为欧洲首屈一指的开

放式现场总线

系统，欧洲市场占有率大于40%，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、

过程自动化、发电

与输配电等领域。1996年6月ProfiBus被采纳为欧洲标准EN50170第二卷。PNO为其用户组织，核心公司有：Siemens公司，E+H公司，Samson公司，Softing公司等。

ProfiBus技术特性：ProfiBus以ISO7498为基础，以开放式系统互联网

络OSI

（OpenSystemInterconnection）作为参考模型，定义了物理传输特性，总线存取协议和应

用功能。ProfiBus家族包括ProfiBus-DP，ProfiBus-PA，ProfiBus-FMS。ProfiBus-DP

（DecentralizedPeriphery）是一种高速和便宜的通信连接，用于自动控

制系统和设备级

分散的I/0之间进行通信。ProfiBus-FMS （FieldBusMessageSpecification）用来解决车间

级通用性通信任务。与LLI（LowerLayerInterface）构成应用层，FMS包

括了应用协议并向

用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务，LLI协调了不同的通信关系

并向FMS提供了不

依赖设备访问数据链层。ProfiBus-PA（ProcessAutomation）专为过程自

动化而设计的，

它可使传感器和执行器接在一根共用的总线上。根据IEC61158-2国际标准，ProfiBus-PA可用双绞线供电技术进行数据通信，数据传输采用扩展的

ProfiBus-DP协议和描述现场设备的

PA行规。当使用电缆耦合器，ProfiBus-PA装置能很方便的连接到

ProfiBus-DP网络。[主要

内容摘自“PROFIBUS-与现场总线国际标准”欧阳劲松梅恪]

3、WorldFIP

WorldFIP协会成立于1987年3月，以法国CEGELEC、SCHNEIDER等公司为

基础开发了FIP

（工厂仪表协议）现场总线系列产品。协会有100多个成员，产品在法国

市场占有率大于60%，

欧洲约25%。产品适用于发电与输配电、加工自动化、铁路运输、地铁和

过程自动化等领域。

1996年6月WorldFIP被采纳为欧洲标准EN50170。WorldFIP是一个开放

系统，不同系统、不同厂家生产的装置都可以使用WorldFIP，应用结构可以是

集中型、分散型和主站-从站型。

WorldFIP现场总线构成的系统可分为三级：过程级、控制级和监控级，

这样用单一的

WorldFIP总线就可以满足过程控制、工厂制造加工系统和各种驱动系统的

需要了。

WorldFIP协议有物理层、数据链路层和应用层组成。应用层定义为两种：MPS定义和

SubMMS定义。MPS是工厂周期/非周期服务，SubMMS是工厂报文的子集。

物理层的作用能够确保连接到总线上的装置间进行位信息的传递。介质是屏蔽双绞线

或光纤。传输速度有31.25kb/s，1Mb/s和2.5Mb/s，标准速度是1Mb/s，

使用光纤时最高可

达5Mb/s。

WorldFIP的帧有三部分组成，即帧起始定界符（FSS），数据和检验字段，以及帧结束

定界符。

应用层服务有三个不同的组：BAAS（Bus Arbitrator Application Services），MPS

（Manufacturing Periodical / a Periodical Services），SubMMS （Subset of Messaging Services）。MPS服务提供给用户：本地读/写服务，

远方读/写服务，参数传输/接收指示，使用信息的刷新等。

处理单元通过WorldFIP的通信装置（通信数据库和通信芯片组成）挂到

现场总线上。

通信芯片包括通信控制器和线驱动，通信控制器有FIPIU2，FIPCO1，FULLFIP2，MICROFIP

等，线驱动器用于连接电缆（FIELDRIVE，CREOL）或光纤

（FIPOPTIC/FIPOPTIC-TS）。通