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一文读懂现场总线和工业以太网

随着传统制造企业正在加快智能制造转型的进程，工业互联网迅速在全世界范围

内兴起。在工业互联网的技术构架中，通过各类通讯方式接入不同设备、系统和产

品，来采集海量数据是其重要的一环。本文将介绍工业底层设备的两种通讯方式：现

场总线和工业以太网。

 认识现场总线

 回顾现场总线的发展史可知，现场总线大致出现在上个世纪80年代末到90年代初

期，这个时期随着生产规模的日益扩大，工厂的设备有了互联的需求（此阶段的互联

需求主要定位于远程的I／O数据传输，以及产线内部不同设备的数据交换），人们希

望通过综合掌握多点的运行参数与信息，进而实现多点信息的操作控制。但是这个时

候的计算机系统存在系统封闭的缺陷，各个厂家的产品都是自成体系，不同厂商之间

的设备不能实现互联互通，想实现更大范围信息共享的网络系统由于当时技术的局限

性，存在很多困难。

 在实际发展过程中，涌现出了许多著名的现场总线技术，例如基金会现场总线FF、

HAPT现场总线、CAN现场总线、LONWORKS现场总线、Devicenet现场总线、

INTERBUS现场总线、PROFIBUS现场总线、WorldFIP现场总线、CC－Link现场总

线等。这些现场总线具有各自的特点，并形成了特定的应用范围。但是现场总线种类

实在是太多了，采用的通讯协议也完全不同，所以至今现场总线的标准也未能统一，

最终形成了一个多种现场总线的IEC61158的现场总线标准，网上有挺多这方面的资

料，在此不再展开。

 关于现场总线我有哪些信誉好的足球投注网站了好多种版本的定义，但无论是百度百科，还是国际电工委员

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会IEC标准给出的现场总线定义，对于初学者依然是晦涩难懂。直到最近看到一种有

关现场总线的通俗解读，才感觉豁然开朗。拿来与大家分享：现场总线是将自动化最

底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通信网络，它遵循ISO／OSI开

放系统互联参考模型的全部或部分通信协议。

 初学者可以从两方面来认识现场总线：第一，根据工厂自动化信息网络分层结构

（工厂管理级、车间监控级、现场设备级），可知现场总线位于生产控制和网络机构底

层，是工厂底层设备之间的通信网络。工厂底层应用现场总线技术的好处，在于可以

实现工厂信息纵向集成的透明通信，即从管理层到自动化底层的数据存取。

 典型的车间自动化架构（图片来源网络）

 第二，现场总线是基于ISO／OSI的七层模型，并且可以少于七层。需要指出的是，

实际应用中，ISO模型只是一个参考，不同种类的现场总线协议栈有较大区别，通常

会将ISO／OSI的七层模型简化，以实现更低的通信延迟、更快的速度、更有利于实现

现场总线的实时特性。

 ISO／OSI开放系统互联参考模型（图片来源网络）

 备注：开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnect简称OSI）是国际标准化

组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）联合制定的开放系统互连参考模

型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。它从低到高分别是：物理

层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

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