现场总线及其国际标准

    国际电工委员会(IEC)对现场总线(Fieldbus)的定义是“安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间数字式、串行、多点通信数据总线称为现场总线”。现场总线以开放的、独立的、全数字化的双向多变量通信代替0～10mA或4～20mA现场电动仪表信号。现场总线I/O集检测、数据处理、通信功能为一体，可以代替变送器、调节器、记录仪等模拟仪表。它不需要框架、机柜，可以直接安装在现场导轨槽上。现场总线I/O的接线极为简单：只需一根电缆，从主机开始，沿数据链从一个现场总线I/O连接到下一个现场总线I/O。使用现场总线后，自控系统的配线、安装、调试和维护等方面的费用可以节约三分之二，因此，现场总线I/O与PLC可以组成高性价比的数据通信(DCS，Data Communication System)系统。

    由于历史原因，当前有多种现场总线标准并存，IEC的现场总线国际标准(IEC 61158)是迄今为止制定时间最长，也是意见分歧最大的国际标准之一。它的制订时间超过了12年，先后经过9次投票，在1999年年底获得通过。经过多方的争执和妥协，最后容纳了8种互不兼容的协议，这8种协议在IEC 61158中分别为8种现场总线类型，如表5-2所示。

表5-2    现场总线的类型

 

    各类型将自己的行规纳入IEC 61158，且遵循两个原则。

    ①不改变IEC 61158技术报告的内容。

    ②不改变各行规的技术内容，各组织按IEC技术报告（类型1）框架组织各自的行规，并提供对类型1的网关或连接器。用户在使用各种类型时仍需遵循各自的行规。因此IEC61158标准不能完全代替各行规，除非今后出现完整的现场总线标准。

    IEC标准的8种类型都是平等的，类型2～8都对类型1提供接口，标准并不要求类型2～8之间提供接口。

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