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第３章 建筑电气总线技术及其应用 3.1 　现场总线技术的技术特点 3.2 建筑电气总线技术 3.3 现场总线技术的应用 3.4 LonWorks技术及其应用 *3.5 BACnet总线技术的应用 *3.6 DeviceNet现场总线技术的应用 *3.7 CAN总线的应用 *3.8 自动化网络结构 现场总线技术(fieldbus)是一种开放式、新型全分布控制系统。 通常将用于楼宇自动化领域的现场总线，如LonWorks、EIB、CAN、BACnet、DeviceNet、Modbus等总线，称之为建筑电气总线。 3.1.1 现场总线的演变过程 20世纪70年代以前，控制系统中多采用模拟量对传输及控制信号进行转换、传递。 特点：精度差、受干扰信号影响大，整个控制系统的控制效果及系统稳定性都很差。 70年代末，随着大规模集成电路的出现，微处理器技术得到很大发展。 20世纪80年代初期，计算机和微处理器有了突破性的发展，产生了直接数字（Direct Digital Control，DDC）技术。随后产生了各种以DDC技术为基础的集散控制系统（Distributed Control System，DCS）。 数字化作为一种趋势从工业生产的决策层、管理层、监控层和控制层一直渗透到现场设备。从而形成了新型的网络集成式全分布控制系统——现场总线控制系统（Fieldbus Control System, FCS)。 3.1.2 现场总线技术的技术特点 1. 现场总线是开放互连网络 2. 现场总线是现场通信网络 3. 现场总线是数字通信网络 4. 现场总线是现场设备互连网络 5. 现场设备的互操作性与互用性 6. 现场总线是结构和功能高度分散的系统 7. 对现场环境的适应性 3.1.3 现场总线技术的优点 1.节省硬件数量与投资 2.节省安装维护费用 ３.系统具有远程监控功能和故障诊断功能 ４.用户具有高度的系统集成主动权 ５．现场设备更换和系统扩展更为方便 ６．系统的准确性与可靠性高 ７．易于系统调整 ８．为企业信息系统的构建创造了重要条件 3.1.4 现场总线技术的网络结构 现场总线是控制(Control)技术、计算机(Computer)与通信(Communication)（即3C技术）发展汇聚的结果。 IEC 对现场总线一词的定义为:现场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术. 现场总线的网络拓扑结构有点对点方式、树型方式、带桥方式3种。 其结构如图3-1所示。 图3-1 现场总线的几种连接方式 　点对点方式：每个现场仪表都单独接到低速(31.25kbps)现场总线H1上，用于现场仪表比较分散或传输信息量大的场合，接法与4~20mA接线方式相似。 　树形方式：几个现场仪表，一般按地理区域进行集中，接到一根“局部运行” 的现场总线上，再引到控制室中去。 　带桥方式：接到低速总线H1上的现场设备，通过“桥”和多路转换器合并接到高速总线H2上，然后再接到控制室中去。 3.1.5 现场总线的通信模型 现场总线网络互连模型既参照ISO／OSI (International Organization for Standardization/ Open System Interconnection )模型（如图3-2所示），又具有自己的特点。协议是分层的，但层次之间的调用关系不一定象OSI那样严格，层次也可简化，以提高协议的工作效率；既要遵循OSI模型体系结构原则，又要考虑FCS的特点，满足FCS的特殊要求；在现场总线参数模型中，既遵循开放系统集成的原则，又充分体现FCS的特点和特殊要求。 Layer 1: Physical Layer: The Physical layer defines the type of electrical signal, and type of connectors (such as RS – 232 or RJ – 45) to be used for the Network Interface Card (NIC). Layer 2: Data Link Layer: The Data Link layer defines the frame format, such as start of fame, end of frame, size of frame, and type of transmission. Layer 3: Network Lay