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什么是现场总线？ 现场总线是近几年来迅速发展起来的一种工业数据总线，是一种串行的数字数据通信链路，是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 国际电工委员会IEC61158的标准定义，现场总线是“安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动化控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线”。 现场总线是在生产现场、测控设备之间形成开放型测控网络的新技术。 现场总线控制系统既是一个开放式通信网络，又是一种全分布式控制系统。 它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上，作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。 PROIFIBUS PROFIBUS 是德国国家标准DIN 19245和欧洲标准EN 50170的现场总线标准，由PROFIBUS-DP，PROFIBUS-FMS，PROFIBUS-PA组成了PROFIBUS系列。 DP型用于分散外设间的高速数据传输，是一种经济的设备级网络，数据传输速率9.6Kbit/s～12Mbit/s，特别适合于加工自动化领域的应用。数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。 网络部件 工业以太网链路模块OLM、ELM 依照IEEE 802.3标准，利用电缆和光纤技术，SIMATIC NET连接模块使得工业以太网的连接变得更为方便和灵活。 OLM（光链路模块）有3个ITP接口和两个BFOC接口。ITP接口可以连接3个终端设备或网段，BFOC接口可以连接两个光路设备（如OLM等），速度为10Mbit/s。如图10-1所示。 ELM（电气链路模块）有３个ITP接口和1个AUI接口。通过AUI接口，可以将网络设备连接至LAN上，速度为10Mbit/s。 工业以太网交换机OSM、ESM OSM的产品包括：OSM TP62、OSM TP22、OSM ITP62、OSM ITP62-LD和OSM BC08。从型号就可以确定OSM的连接端口类型及数量，如：OSM ITP62-LD，其中ITP表示OSM上有ITP电缆接口，“6”代表电气接口数量，“2”代表光纤接口数量，LD代表长距离，如图所示。 ESM的产品包括：ESM TP40、ESM TP80和ESM ITP80，命名规则和OSM相同。如图所示为ESM TP80。 通信处理器 常用的工业以太网通信处理器（CP——Communicaton Processer，通信处理单元），包括用在S7 PLC站上的处理器CP243-1系列、CP343-1系列、CP443-1系列等。 CP243-1是为S7-200系列PLC设计的工业以太网通信处理器，通过CP243-1模块，用户可以很方便地将S7-200系列PLC通过工业以太网进行连接，并且支持使用STEP7-Micro/WIN 32软件，通过以太网对S7-200进行远程组态、编程和诊断。同时，S7-200也可以同S7-300、S7-400系列PLC进行以太网的连接。如图所示。 S7-300系列PLC的以太网通信处理器是CP343-1系列，按照所支持协议的不同，可以分为CP343-1、CP343-1 ISO、CP343-1 TCP、CP343-1 IT和CP343-1 PN，如图所示。 S7-400 PLC的以太网通信处理器是CP443-1系列，按照所支持协议的不同，可以分为CP443-1、CP443-1 ISO、CP443-1 TCP和CP443-1 IT，如图所示。 现场总线在自动化系统中的位置 传统方式：现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式，4-20mA或24VDC信号 现场总线技术 主要特征是采用数字式通信方式取代设备级的4-20mA(模拟量)/24VDC(开关量)信号，使用一根电缆连接所有现场设备。 现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响 传统的信号制将由4-20mA模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制； 自动控制系统的体系结构，将由模拟与数字的分散型控制系统(DCS)转换为全数字现场总线控制系统(FCS)。进而，自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大的变化； 现行的现场设备和仪表产品结构将发生重大变革； 现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中，形成为企业信息网络的底