主流现场总线简介

1984年国际电工技术委员会/国际标准协会（IEC/ISA）就开始制定现场总线的标准，然而统一的标准至今仍未完成。很多公司推出其各自的现场总线技术，但彼此的开放性和互操作性难以统一。

经过12年的讨论，终于在1999年底通过了IEC61158现场总线标准，这个标准容纳了8种互不兼容的总线协议。后来又经过不断讨论和协商，在2003年4月，IEC61158 Ed.3现场总线标准第3版正式成为国际标准，确定了10种不同类型的现场总线为IEC61158现场总线，见表6-17。2007年7月，第四版现场总线增加到20种，新增的现场总线中，工业以太网就有7种。

表6-17 IEC61158的现场总线

（续）

1.基金会现场总线（Foundation Fieldbus，FF）

这是以美国Fisher-Rosemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的World FIP协议于1994年9月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。

2.CAN（Controller Area Network，控制器局域网）

最早由德国BOSCH公司推出，它广泛应用于离散控制领域，其总线规范已被国际标准化组织（ISO）制定为国际标准，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN协议分为两层：物理层和数据链路层。CAN的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。CAN支持多种工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来避免冲突。通信距离最远可达10km（5kbit/s），通信速率最高可达40Mbit/s，网络节点数可达110个。目前已有多家公司开发了符合CAN协议的通信芯片。

3.Lonworks(www.xing528.com)

它由美国Echelon公司推出，并由Motorola、Toshiba公司共同倡导。它采用ISO/OSI模型的全部7层通信协议，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质，通信速率从300bit/s～1.5Mbit/s，直接通信距离可达2700m（78kbit/s），被称为通用控制网络。Lonworks技术采用的LonTalk协议被封装到Neuron（神经元）的芯片中，并得以实现。采用Lonworks技术和神经元芯片的产品，被广泛应用于楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等领域。

4.DeviceNet

DeviceNet既是一种低成本的通信连接，也是一种简单的网络解决方案，有着开放的网络标准。DeviceNet具有的直接互联性不仅改善了设备间的通信，而且提供了相当重要的设备级诊断功能。DeviceNet基于CAN技术，传输速率为125～500kbit/s，每个网络的最大节点为64个，其通信模式为生产者/客户（Producer/Consumer），采用多信道广播消息发送方式。位于DeviceNet网络上的设备可以自由连接或断开，不影响网上的其他设备，而且其设备的安装布线成本也较低。DeviceNet总线的组织结构是开放式设备网络供应商协会。

5.HART

HART是Highway Addressable Remote Transducer的缩写，最早由Rosemount公司开发。其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变的过渡产品。其通信模型采用物理层、数据链路层和应用层三层，支持点对点主从应答方式和多点广播方式。由于它采用模拟和数字信号混合，难以开发通用的通信接口芯片。HART能利用总线供电，可满足本质安全防爆的要求，并可用于由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。

6.CC-Link

CC-Link是Control & Communication Link（控制与通信链路系统）的缩写，在1996年11月，由以三菱电动机公司为主导的多家公司推出，其增长势头迅猛，在亚洲占有较大份额。在其系统中，可以将控制和消息数据同时以10Mbit/s高速传送至现场网络，具有性能卓越、使用简单、应用广泛、节省成本等优点。其不仅解决了工业现场配线复杂的问题，同时具有优异的抗噪性和兼容性。CC-Link是一个以设备层为主的网络，同时也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。2005年7月，CC-Link被中国国家标准化管理委员会批准为中国国家标准指导性技术文件。

7.INTERBUS

INTERBUS是德国Phoenix公司推出的较早的现场总线，2000年2月成为国际标准IEC61158。INTERBUS采用国际标准化组织（ISO）的开放化系统互连（OSI）的简化模型（1层、2层和7层），即物理层、数据链路层和应用层。具有强大的可靠性、可诊断性和易维护性。其采用集总帧型的数据环通信，具有低速度、高效率的特点，并严格保证了数据传输的同步性和周期性。该总线的实时性、抗干扰性和可维护性也非常出色。IN_- TERBUS广泛地应用到汽车、烟草、仓储、造纸、包装、食品等工业领域，成为国际现场总线的领先者。