現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)(轉(zhuǎn)貼，我還沒仔細(xì)看，先放到這里大家共享)

現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)                    

                                                    上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所 范鎧

  現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)自70年代誕生至今，由于它在減少系統(tǒng)線纜，簡(jiǎn)化系統(tǒng)安裝、維護(hù)和管理， 降低系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本，增強(qiáng)系統(tǒng)性能等方面的優(yōu)越性，引起人們的廣泛注意，得到大 范圍的推廣，導(dǎo)致了自動(dòng)控制領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。  
一、現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展不會(huì)被計(jì)算機(jī)通信技術(shù)取代  
   在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)誕生的初期，它的主要功能是將當(dāng)時(shí)的可編程邏輯控制器（program mable logic controller， PLC）以一種較簡(jiǎn)潔的方式連接起來。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)引入PLC，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)被引入現(xiàn)場(chǎng)總線；PLC功能的增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的引入大大增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)總線的功能，成為現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。  
   在分散型控制系統(tǒng)（distribution control system， DCS）的發(fā)展歷程中，較早地在站間通信中采用了局域網(wǎng)（local area netw ork， LAN）技術(shù)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，許多站的功能已經(jīng)可以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，因此通信也逐漸延伸到現(xiàn)場(chǎng)。  
   在過程控制領(lǐng)域，曾經(jīng)采用過許多通信協(xié)議。隨著商用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的局域通信逐步被以太網(wǎng)（ethernet）壟斷，過程控制領(lǐng)域中上層的通信也逐步統(tǒng)一到以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)。由于因特網(wǎng)的快速發(fā)展，人們通過因特網(wǎng)訪問控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)和服務(wù)的愿望越來越強(qiáng)烈，因此TCP／IP協(xié)議也進(jìn)入過程控制領(lǐng)域。實(shí)際上我們現(xiàn)在就可以看到通過因特網(wǎng)訪問現(xiàn)場(chǎng)儀表的事例。  
   這里我們看到了兩種趨勢(shì)，第一是現(xiàn)場(chǎng)有越來越多的信息需要往上送，第二是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)越來越向下延伸。人們不禁要問：包括Internet技術(shù)內(nèi)的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信技術(shù)是否會(huì)最終延伸到現(xiàn)場(chǎng)，并取代現(xiàn)場(chǎng)總線?  
   我們認(rèn)為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信技術(shù)有能力延伸到現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)中也會(huì)不斷地融入計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，但是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)不會(huì)取代現(xiàn)場(chǎng)總線。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線與一般計(jì)算機(jī)通信在功能、要求和結(jié)構(gòu)上有所不同。  
1、功能  
   計(jì)算機(jī)通信的基本功能是可靠地傳遞信息。現(xiàn)場(chǎng)總線的功能是：①經(jīng)濟(jì)、安全、可靠地傳遞信息；②正確使用所傳信息；③及時(shí)處理所傳信息。經(jīng)濟(jì)性要求現(xiàn)場(chǎng)總線在傳遞信息的同時(shí)，解決現(xiàn)場(chǎng)裝置的供電問題，并要求傳輸介質(zhì)較廉價(jià)。安全性要求現(xiàn)場(chǎng)總線解決防爆問題?？煽啃砸蟋F(xiàn)場(chǎng)總線解決環(huán)境適應(yīng)性問題，包括電磁環(huán)境適應(yīng)性（傳輸時(shí)不要干擾別人，也不要被別人干擾）、氣候環(huán)境適應(yīng)性（要耐溫、防水、防塵）、機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性（要耐沖擊、耐振動(dòng)）。
　　正確使用信息要求不同制造商生產(chǎn)的裝置能相互理解所傳信息，這就是現(xiàn)場(chǎng)總線的可互操作性要求。及時(shí)處理信息要求現(xiàn)場(chǎng)裝置不要將信息過多地在網(wǎng)絡(luò)上往返傳遞，要盡可能地就地處理信息。及時(shí)處理信息的要求主要是針對(duì)高層次現(xiàn)場(chǎng)總線和智能儀表的，但是這條要求最集中地體現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)--信息處理現(xiàn)場(chǎng)化。  
2、要求  
   對(duì)計(jì)算機(jī)通信的主要要求是快。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線不僅要求傳輸速度快，在過程控制領(lǐng)域還要求響應(yīng)快，即實(shí)時(shí)性要求。這樣"快"就有三種含義。  
   （1）傳輸速度快：指單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒁?，通常用波特率來衡量。這條要求與普通計(jì)算機(jī)通信是一致的。  
   （2）響應(yīng)時(shí)間短：指突然發(fā)生意外事件時(shí)，儀表將該事件傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上或執(zhí)行器接收到該信息馬上執(zhí)行所需的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間是由4個(gè)方面決定的：① 儀表或執(zhí)行器控制中斷的能力；②信息在通信協(xié)議的應(yīng)用層與物理層之間的傳輸時(shí)間；③等待網(wǎng)絡(luò)空閑的時(shí)間；避免信息在網(wǎng)絡(luò)上碰撞的時(shí)間。由于這個(gè)時(shí)間對(duì)大多數(shù)通信協(xié)議是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，因此大部分通信協(xié)議不給這個(gè)參數(shù)。過程控制系統(tǒng)通常并不要求這個(gè)時(shí)間達(dá)到最短，但它要求最大值是預(yù)先可知的，并小于一定值。  
   （3） 巡回時(shí)間短　指系統(tǒng)與所有通信對(duì)象都至少完成一次通信所需的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間一般可由系統(tǒng)組態(tài)來調(diào)整。對(duì)那些單純靠?jī)?yōu)先級(jí)解決實(shí)時(shí)性的搶先式通信系統(tǒng)，當(dāng)高優(yōu)先級(jí)事件發(fā)生比較頻繁時(shí)，低優(yōu)先級(jí)事件會(huì)長(zhǎng)時(shí)間得不到響應(yīng)；對(duì)這類通信協(xié)議，巡回時(shí)間是隨機(jī)量，預(yù)先不可知。過程控制系統(tǒng)希望最長(zhǎng)巡回時(shí)間是預(yù)先可知的，并小于一定值。  
   響應(yīng)時(shí)間和巡回時(shí)間反映了實(shí)時(shí)性，而實(shí)時(shí)性與通信協(xié)議有很密切的關(guān)系?，F(xiàn)場(chǎng)總線采用兩種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性。
　　一種是簡(jiǎn)化技術(shù)。將網(wǎng)絡(luò)形式簡(jiǎn)化成線形（實(shí)際上已經(jīng)不成其為"網(wǎng)"了）；將通信模型簡(jiǎn)化為只有一、二層；將節(jié)點(diǎn)的信息簡(jiǎn)化到只有幾比特。經(jīng)過以上簡(jiǎn)化，節(jié)點(diǎn)的訪問就非常快了。這也可以通過極大地提高通信傳遞速度來縮短節(jié)點(diǎn)訪問時(shí)間，這時(shí)雖然理論上某些現(xiàn)場(chǎng)總線的節(jié)點(diǎn)訪問時(shí)間還有某種不確定性，但是反復(fù)發(fā)生不確定事件的概率很低，可以在一些非關(guān)鍵部位使用這種現(xiàn)場(chǎng)總線。節(jié)點(diǎn)訪問快了，就可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的管理；這時(shí)采用主-從方式輪詢?cè)L問，只要限制網(wǎng)絡(luò)輪詢的規(guī)模，就可以將響應(yīng)控制在指定的時(shí)間內(nèi)。采用這種技術(shù)可大大降低總線的成本，大多數(shù)位式開關(guān)量現(xiàn)場(chǎng)總線采用這種技術(shù)。
　　另一種是采用網(wǎng)絡(luò)管理和數(shù)據(jù)鏈路調(diào)度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性，這是一種很復(fù)雜的技術(shù)。一般認(rèn)為，分時(shí)式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)具有可預(yù)知性，但資源利用率低；搶先式實(shí)時(shí)系統(tǒng)資源利用率高，但往往響應(yīng)具有不可預(yù)知性。現(xiàn)在的現(xiàn)場(chǎng)總線往往采用兩者結(jié)合的方式進(jìn)行管理和調(diào)度，以達(dá)到某種平衡。
　　隨著多媒體計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展，語音和圖象的實(shí)時(shí)傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間提出了新的要求。多媒體傳輸對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是幾十ms，過程控制對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求是幾ms到十ms。多媒體對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是"軟"的，即只要大部分時(shí)間滿足要求就行了，偶然幾次不及時(shí)響應(yīng)是沒關(guān)系的。過程控制對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是"硬"的，因?yàn)樗婕鞍踩仨氃谌魏螘r(shí)間都及時(shí)響應(yīng)，不允許有不確定性。
　　改善現(xiàn)場(chǎng)總線的實(shí)時(shí)性，減少響應(yīng)時(shí)間的不確定性是現(xiàn)場(chǎng)總線的重要發(fā)展趨勢(shì)。  
3、結(jié)構(gòu)  
計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)狀的，從一點(diǎn)到另外一點(diǎn)的通信路徑可以是不固定的。
　　大部分現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)構(gòu)是線狀的，雖然現(xiàn)場(chǎng)總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是總線型、星型、環(huán)行、回路型等；但在大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線中，從一點(diǎn)到另外一點(diǎn)的通信路徑是比較固定的。
　　線狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：①解決網(wǎng)絡(luò)供電比較容易；②解決本安防爆比較容易；③使通信協(xié)議中可以舍去與路徑有關(guān)的幾層，有利于改善實(shí)時(shí)性。
　　很顯然，在線狀結(jié)構(gòu)時(shí)一條現(xiàn)場(chǎng)總線支路的電源負(fù)載是確定的，沿總線電源電壓的變化也是可以預(yù)料的。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中一定會(huì)出現(xiàn)多電源供電情況，各電源的負(fù)載平衡，以及網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)處的電壓下降，都比較難以預(yù)料。
　　我們目前的本安防爆主導(dǎo)理論還是認(rèn)為，電纜的分布電感、電容是隨著電纜的長(zhǎng)度增加的，因此由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的火花能量，也是隨著電纜的長(zhǎng)度而增加。在這種情況下，要解決網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的本安防爆問題是很難的。
　　本安防爆理論的現(xiàn)狀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的推廣應(yīng)用限制極大。因?yàn)樗拗齐娎|的長(zhǎng)度和總線上負(fù)載的數(shù)量。現(xiàn)場(chǎng)總線的主要優(yōu)點(diǎn)在這些限制下，大部分都消失了。因此現(xiàn)場(chǎng)總線要求本安防爆理論要有所發(fā)展，目前各國(guó)都在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線本質(zhì)安全概念（fieldbus intri nsical safety concept， FISCO）理論加強(qiáng)研究，爭(zhēng)取有所突破。
　　克服本安防爆對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的限制是現(xiàn)場(chǎng)總線在應(yīng)用理論上的發(fā)展趨勢(shì)。
　　現(xiàn)場(chǎng)總線的線狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在前面說明了，它的主要缺點(diǎn)是當(dāng)一條總線支路的電纜斷了，這條支路就癱瘓了。對(duì)于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，斷了一、二條支路，信息還能夠通過其它路徑傳遞；系統(tǒng)的性能會(huì)下降，但不會(huì)癱瘓。這個(gè)問題是現(xiàn)場(chǎng)總線至今未被用在最關(guān)鍵場(chǎng)合的主要原因之一，也是現(xiàn)場(chǎng)總線制造商們近期要研究解決的問題之一。
　　上述情況說明現(xiàn)場(chǎng)總線并不只是一項(xiàng)通信技術(shù)，它是通信技術(shù)、儀表智能化技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物。雖然并不是所有的現(xiàn)場(chǎng)總線都滿足了上述要求，但這些要求是用于過程控制的現(xiàn)場(chǎng)總線所追求的目標(biāo)。雖然我們已經(jīng)看到一些直接通過因特網(wǎng)訪問現(xiàn)場(chǎng)儀表的例子，但這都是一些對(duì)控制和實(shí)時(shí)性沒有嚴(yán)格要求的檢測(cè)系統(tǒng)。我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)通信技術(shù)不會(huì)取代現(xiàn)場(chǎng)總線。  
二、國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)  
　　國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)是：①多種現(xiàn)場(chǎng)總線在國(guó)內(nèi)展開激烈競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)是應(yīng)用工程；②國(guó)內(nèi)自己開發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品開始投入市場(chǎng)；③國(guó)內(nèi)各行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用工程迅速發(fā)展。
　　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)傳入中國(guó)已經(jīng)好幾年了，前幾年我們主要是了解學(xué)習(xí)和宣傳，然后開始開發(fā)和應(yīng)用。由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于起飛階段，市場(chǎng)潛力巨大，各種現(xiàn)場(chǎng)總線的主要支撐企業(yè)都看好中國(guó)市場(chǎng)，他們?cè)谥袊?guó)展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。競(jìng)爭(zhēng)的集中體現(xiàn)是在國(guó)內(nèi)引起現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的爭(zhēng)論。爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是哪種現(xiàn)場(chǎng)總線更好。
　　我們認(rèn)為，這種爭(zhēng)論在初期對(duì)宣傳現(xiàn)場(chǎng)總線是有好處的，它促使更多的人了解現(xiàn)場(chǎng)總線，為今后現(xiàn)場(chǎng)總線的推廣做了很好的準(zhǔn)備。但是要想通過這種爭(zhēng)論來搞清楚到底哪種現(xiàn)場(chǎng)總線更好，那是不可能的。
　　對(duì)于目前的爭(zhēng)論，我們的看法是：
　　從國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化的角度講，我們應(yīng)該緊跟國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的潮流，加大對(duì)IEC標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)、宣傳力度，使更多的人了解國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的趨勢(shì)。
　　從現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品的開發(fā)角度講，應(yīng)把有限的資金集中在有限的目標(biāo)上，不宜搞太多的現(xiàn)場(chǎng)總線。對(duì)一個(gè)企業(yè)來講，已經(jīng)投資在哪種總線上，應(yīng)堅(jiān)持做下去；不宜過多地變換目標(biāo)。
　　從現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用角度講，我們支持各種現(xiàn)場(chǎng)總線在我國(guó)的推廣應(yīng)用。多種總線的競(jìng)爭(zhēng)，有利于降低產(chǎn)品價(jià)格，有利于加快現(xiàn)場(chǎng)總線在我國(guó)的推廣。
　　筆者認(rèn)為，每種現(xiàn)場(chǎng)總線有自己的適用范圍，在它自己的適用范圍內(nèi)，它是最好的，出了這個(gè)范圍它就不是最好的。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線是一種正在發(fā)展中的技術(shù)，迄今尚未有一種現(xiàn)場(chǎng)總線可稱是完美的。每一種現(xiàn)場(chǎng)總線都處在不斷地完善過程中，今天存在的問題明天可能就克服了。
　　從"九五"起，我國(guó)政府開始投資支持現(xiàn)場(chǎng)總線的開發(fā)。這期間國(guó)家機(jī)械工業(yè)局、教育部和中科院組織力量對(duì)HART、FF等現(xiàn)場(chǎng)總線展開研究和開發(fā)。到現(xiàn)在已經(jīng)取得了階段性成果，HART儀表已經(jīng)開始批量試用，F(xiàn)F儀表也即將投入試用。此外還有一些企業(yè)自籌資金開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)總線。但是總的來說暫時(shí)還不能滿足廣大用戶的要求。
　　國(guó)內(nèi)企業(yè)要推廣現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品，目前的主要困難是：①產(chǎn)品尚不成熟；②擴(kuò)充和配齊品種規(guī)格所需的開發(fā)力量（資金和人才）不足；③市場(chǎng)開發(fā)的投入不足。因此國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)歡迎國(guó)外企業(yè)在我國(guó)開發(fā)市場(chǎng)和推廣應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)總線的市場(chǎng)打開后，國(guó)內(nèi)企業(yè)銷售產(chǎn)品會(huì)輕松得多。
　　現(xiàn)在要使用現(xiàn)場(chǎng)總線，客觀地說不得不用外國(guó)的產(chǎn)品。但是關(guān)于總線的無休止?fàn)幷撌褂脩魺o法判斷到底應(yīng)該用哪一種現(xiàn)場(chǎng)總線。因此現(xiàn)在這種爭(zhēng)論已經(jīng)開始阻礙現(xiàn)場(chǎng)總線在我國(guó)的發(fā)展。
　　我們認(rèn)為推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的捷徑是，供助外國(guó)公司的力量，大力推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用。
　　對(duì)于選哪種現(xiàn)場(chǎng)總線，我們建議選確實(shí)降低系統(tǒng)成本的現(xiàn)場(chǎng)總線。因?yàn)槭欠翊_實(shí)能降低系統(tǒng)成本是一種現(xiàn)場(chǎng)總線是否成熟、是否適合所針對(duì)對(duì)象的一個(gè)明顯標(biāo)志。
　　由于現(xiàn)在尚無全能的現(xiàn)場(chǎng)總線，因此我們建議在系統(tǒng)的不同部分選不同的現(xiàn)場(chǎng)總線，即在系統(tǒng)的每個(gè)部分都選最適合的現(xiàn)場(chǎng)總線。前面已經(jīng)談到，位式現(xiàn)場(chǎng)總線相當(dāng)便宜，非常適合傳遞開關(guān)量信息。因此當(dāng)過程控制系統(tǒng)中有較多的開關(guān)量時(shí)，應(yīng)該在系統(tǒng)中增加一條位式現(xiàn)場(chǎng)總線。
三、現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用工程的發(fā)展趨勢(shì)  
1、通過應(yīng)用技術(shù)發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)勢(shì)  
現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的優(yōu)越性很多，主要突出它的哪一種優(yōu)點(diǎn)
　　我們認(rèn)為首先要突出現(xiàn)場(chǎng)總線降低系統(tǒng)投資成本和減少運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。這一點(diǎn)很重要，有了這一基本思想，在進(jìn)行總線類型的選擇和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)有明確的方向。
　　但是，現(xiàn)場(chǎng)總線的這項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)能否發(fā)揮，與應(yīng)用者是否合理地使用現(xiàn)場(chǎng)總線、充分發(fā)揮它的潛能有關(guān)。  
2、不同類型的現(xiàn)場(chǎng)總線組合更有利于降低成本  
表1（略）列出了不同類型現(xiàn)場(chǎng)總線的簡(jiǎn)單比較，針對(duì)不同的情況選用不同的總線可以最大限度地降低系統(tǒng)成本。
　　從表1可以看到，位式總線的能力很有限，用位式總線作為大型系統(tǒng)的信息傳輸主體是不可能的。但是它在成本，速度等方面的優(yōu)勢(shì)又是其它高層次總線無法替代的。因此它常常與其它總線混合使用。
　　用戶可能會(huì)擔(dān)心，用了多種現(xiàn)場(chǎng)總線，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的操作、管理變得復(fù)雜。實(shí)際現(xiàn)在一些通用的人-機(jī)界面軟件，都支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線，因此到人-機(jī)界面這一層，不同總線的區(qū)別對(duì)使用者來說是不大的。  
3、現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化  
一個(gè)控制系統(tǒng)，無論是采用DCS還是采用現(xiàn)場(chǎng)總線，系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的。實(shí)際上，采用現(xiàn)場(chǎng)總線和智能儀表后，可以從現(xiàn)場(chǎng)得到更多的診斷、維護(hù)和管理信息?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的信息量大大增加了，而傳輸信息的線纜卻大大減少了。這就要求一方面要大大提高線纜傳輸信息的能力、減少多余信息的傳遞。另一方面要讓大量信息在現(xiàn)場(chǎng)就地完成處理，減少現(xiàn)場(chǎng)與控制機(jī)房之間的信息往返。
　　如果僅僅把現(xiàn)場(chǎng)總線理解為省掉了幾根電纜，是沒有理解到它的實(shí)質(zhì)。信息處理的現(xiàn)場(chǎng)化才是智能化儀表和現(xiàn)場(chǎng)總線所追求的目標(biāo)，也是現(xiàn)場(chǎng)總線不同與其它計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的標(biāo)志。  
4、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)  
一般控制系統(tǒng)也有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是從物理形態(tài)上考慮通信網(wǎng)絡(luò)和輸入、輸出線纜網(wǎng)絡(luò)的布置。
　　前面提到許多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)是線形的，每一組網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)數(shù)是有限制的。由于網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)數(shù)較少，因此除考慮網(wǎng)絡(luò)的物理布置之外，還要考慮減少信息在網(wǎng)絡(luò)上的往返傳遞。
　　減少信息的往返傳遞是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則。減少信息往返常?？蓭砀纳葡到y(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的好處。因此，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點(diǎn)，放在同一條支路里。例如多回路調(diào)節(jié)中，一個(gè)調(diào)節(jié)回路的節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量放置在同一條支路里。  
5、系統(tǒng)組態(tài)傻瓜化  
現(xiàn)在一些帶現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)儀表本身裝了許多功能塊，雖然不同產(chǎn)品同種功能塊在性能上會(huì)稍有差別，但一個(gè)網(wǎng)絡(luò)支路上有許多功能類同功能塊的情況是客觀存在的。選用哪一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表上的功能塊，是系統(tǒng)組態(tài)要解決的問題。
　　考慮這個(gè)問題的原則是，盡量減少總線上的信息往返。一般可以選擇與該功能有關(guān)的信息輸出最多的那臺(tái)儀表上的功能塊。
　　目前現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的組態(tài)是比較復(fù)雜的，需要組態(tài)的參數(shù)多，各參數(shù)之間的關(guān)系比較復(fù)雜，如果不是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線非常熟悉，很難將系統(tǒng)設(shè)置到最佳狀態(tài)。顯然，廣大用戶對(duì)這種狀態(tài)不滿意?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的制造商也正在努力，以使系統(tǒng)組態(tài)逐步傻瓜化。
　　現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展很快，我國(guó)在現(xiàn)場(chǎng)總線的開發(fā)和應(yīng)用方面都緊跟了世界潮流，其發(fā)展速度超出預(yù)料。我們希望政府和企業(yè)應(yīng)拿出更多的資金，投入這一領(lǐng)域，這是大有希望的事業(yè)。

此文作者狡猾。在目前的諸多種類的現(xiàn)場(chǎng)總線中到底誰好？到底誰最有發(fā)展前途這個(gè)關(guān)鍵問題上，躲躲閃閃。搞技術(shù)的也機(jī)會(huì)主義呀?，F(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)和潮流勢(shì)不可擋，在今天的工控領(lǐng)域已經(jīng)是主流結(jié)構(gòu)了。這不言而喻，有目共睹。用得著在描嗎？而關(guān)鍵的是走那一條路？選用什么形式的？這很重要。就像計(jì)算機(jī)捆綁微軟視窗系統(tǒng)一樣。現(xiàn)在選錯(cuò)了，將來就可能走進(jìn)死胡同了。CAN、PROFIBUS-DP、以太網(wǎng)等等，到底選中誰呀？這是關(guān)鍵。說那么多的邊邊沿沿。沒用。
感謝YANLI7234，開了一個(gè)新題目?，F(xiàn)場(chǎng)總線與傳動(dòng)控制密切相關(guān)。是熱點(diǎn)。我想看看有沒有人為此發(fā)言。期待。

我覺得現(xiàn)場(chǎng)總線還是各有特色的，要想讓某個(gè)總線一統(tǒng)天下，還是要等待很多時(shí)日的。
但是，從西門子公司對(duì)將來的展望來看（我是道聽途說的），以太網(wǎng)還是應(yīng)該能代替所以其他所有的現(xiàn)場(chǎng)總線的。
   以太網(wǎng)現(xiàn)在的缺點(diǎn)是成本高、TCP/IP(UDP)協(xié)議復(fù)雜、實(shí)時(shí)性較差（相對(duì)于高速網(wǎng)絡(luò)而言），優(yōu)點(diǎn)是性能高、連接上位網(wǎng)絡(luò)成本低、實(shí)時(shí)性好（100M的以太網(wǎng)和1M的CAN比）。
   但我們也應(yīng)該看到：1.硬件的成本下降的速度很快，高端的單片機(jī)開始自帶以太網(wǎng)接口（雖然10M的居多）。2.TCP/IP雖然復(fù)雜，但越來越多的人也已經(jīng)掌握。3.具有更高實(shí)時(shí)性的協(xié)議也被逐漸開發(fā)出來了。
   所以，我認(rèn)為以太網(wǎng)最終會(huì)一統(tǒng)天下的。
   但是目前，485和CAN的低成本是很大的優(yōu)勢(shì)，尤其是CAN，是硬件支持的多主總線，速度能達(dá)到1M（當(dāng)然也有10M的）完全能滿足除了視頻外的工業(yè)通訊要求。而且很多單片機(jī)是帶CAN接口的（如：我們用的菲利普的LPC2119），只要加個(gè)驅(qū)動(dòng)器即可（我們還加了高速光偶）。
   由于西門子的國(guó)際地位問題，不能不提及PROFIBUS-DP。這個(gè)DP總線的物理層就是485，但確實(shí)是很不容易做到的超高速的485。一般的232/485的波特率最高是115200bps，而西門子的DP最高是12M（115200才115.2K、0.1152M）。而且西門子等大公司把持著關(guān)鍵的技術(shù)，看看karl版主帖的PROFIBUS簡(jiǎn)介等，你能找到多少實(shí)質(zhì)內(nèi)容？不是karl保守，而是西門子的所謂“開放”做的實(shí)在是太“好”了。我找了幾年都沒有找到PROFIBUS-DP的協(xié)議文本，而MODBUS、DEVICENET等我早就得到了（由于某些原因，DEVICENET我不能公開）。
   所以，我覺得這個(gè)DP會(huì)隨著西門子的觀點(diǎn)轉(zhuǎn)變而最先遭到淘汰（西門子轉(zhuǎn)向PROFINET）。不過因?yàn)镈P的市場(chǎng)占有率太高了，一時(shí)半會(huì)是不會(huì)退出歷史舞臺(tái)的（西門子的DP比AB的DEVICENET的市場(chǎng)占有率高好幾倍）。
   個(gè)人觀點(diǎn)，僅供參考。
   注：DEVICENET是跑在CAN上面的通訊協(xié)議。
         MODBUS-RTU是跑在485上的通訊協(xié)議。
         PROFIBUS-DP是跑在485（超高速）上的通訊協(xié)議。
         另外，所有單主總線上的協(xié)議，都可以在多主總線上運(yùn)行，但反之則不一定。就是說在CAN、以太網(wǎng)上可以運(yùn)行MODBUS，而DEVICENET、TCP/IP則不能在485上運(yùn)行。當(dāng)然，單主總線的協(xié)議在多主總線上運(yùn)行是不能發(fā)揮多主總線的優(yōu)點(diǎn)的，所以，MODBUS還有個(gè)MODBUS-TCP。

好，yanli7234哥們夠板！要談就旗幟鮮明地亮觀點(diǎn)，就切入技術(shù)關(guān)鍵的講。圓滑那是官場(chǎng)的表現(xiàn)，太不實(shí)在了。而直截了當(dāng)，敢于眾目睽睽的發(fā)表個(gè)人的觀點(diǎn)。痛快！實(shí)誠(chéng)。支持呀。頂！

謝謝任工，我的觀點(diǎn)倒是明確了，對(duì)不對(duì)我是不能保證的。
我們一直在開發(fā)的FCS同時(shí)支持485和CAN。

這個(gè)時(shí)代，工控技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展，連科學(xué)預(yù)言家都驚嘆超乎尋常想象，所有的技術(shù)都超前于預(yù)言誕生了。就像大革命的時(shí)代，潮流迅猛，容不得你想，只有隨著潮流走了。大浪淘沙是這個(gè)時(shí)代的特點(diǎn)。只要順應(yīng)潮流，管它呢。
我就喜歡（原創(chuàng)）觀點(diǎn)、個(gè)性化的發(fā)言?？粗庞形兜?。謝謝兄弟的發(fā)言。并期待與兄弟交流。

謝謝任工的鼓勵(lì)，等我們的電路板做好以后，送任工一套，請(qǐng)任工多提意見和建議。
現(xiàn)在我們的開發(fā)工作暫時(shí)停了下來，要把另外一個(gè)緊急的事情搞好，然后再繼續(xù)。估計(jì)這個(gè)6月份恐怕都要干那個(gè)緊急任務(wù)了。

確實(shí)是這樣，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線都有它的特點(diǎn)。我們公司有自己的現(xiàn)場(chǎng)總線，叫RiB總線，不知道大家聽說過沒有。我在推銷RiB總線的時(shí)候，很多客戶就提到CAN總線。我跟他們說，我推銷自己的總線，并不是要推翻CAN總線，各有各的長(zhǎng)處。在具體的應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)為該系統(tǒng)選用最適合的總線。

總之，至少在目前，哪個(gè)總線要一統(tǒng)天下是很難的事。

*有誰對(duì)RiB總線感興趣，可隨時(shí)給我發(fā)郵件。

學(xué)習(xí)中

呵呵，看了以前的帖子，驚訝，居然有這么精彩的發(fā)言呢。我都不敢相信自己了。謝謝將此帖頂起來的哥們兒。

總線控制，確實(shí)要有選擇，要慎重選擇，否則，將來會(huì)障礙自己的發(fā)展。就象硬件系統(tǒng)，選用什么cpu做自己的系統(tǒng)“核”一樣。選錯(cuò)了，以后吃虧。因?yàn)殡娮?、自?dòng)化業(yè)的發(fā)展太快了。要跟對(duì)了“主流”才是。