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现场总线控制系统及总线电缆

冯林编辑

读者提问什么是总线电缆

:

总线电缆并不是一种复杂的产品但从事电缆制造者对此名称不太习惯

,,

而已。

一、现场总线控制系统的用途

现场总线控制系统是从上世纪八十年代中期发展起来的。经历了十几年的

时间,现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、机

械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域。现场总线控制技术由

于其巨大的技术优势,被认为是工业控制发展的必然趋势,将逐步取代传

统的PLC点对点接线的控制方法。现场总线控制系统自上世纪九十年代走

向实用化以来正以迅猛的势头快速发展,是当前世界上必威体育精装版的控制系统。

是当前自动化技术的一个热点,正受到国内外自动化设备制造商与用户越

来越强烈的关注。现场总线控制系统将给自动化领域带来又一次革命,其

深度和广度将超过历史上的任何一次,从而开创自动化的新纪元。

简单的说现场总线是一种串行的数字数据通讯链路,它沟通了生产过程领

域的基本控制设备(即现场级设备)之间以及更高层次自动控制领域的自

动化控制设备(即车间级设备)之间的联系。随着网络技术发展和市场需求

的变化,工业设各实现网络化管理控制已经成为一种必然趋势,改进工业

控制系统,同样也需要在不同生产设备之间实现高效、可靠、标准化的互

联,经过多年的努力,国际上最后公布了8种现场总线。制定总线的初衷在

于不同厂家的设备进行互连,可是,这8种总线当前是不能完全互连的。

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具体来说,现场总线就是指将现场设各(如数字传感器、变送器、仪表与

执行机构等)与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络,

具有全数字化、分散、双向传输和多分支的特点,是工业控制网络向现场

级发展的产物。具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率快、

系统安全、造价低廉、维护成本低等特点。现场总线技术使现场级设备

的信息作为整个企业信息网的基础,提高了控制系统的信息处理能力和运

行可靠性,节省了系统的硬件和布线费用,方便了用户对系统的组态、管

理和维护。现场总线被誉为自动化领域的计算机局域网,它的出现,标志着

工业控制技术领域又一个新时代的开始,并将对该领域的发展产生重要影

响。

根据国际电工委员会IEC61158标准定义,现场总线是指安装在制造过程区

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

的数据总线。连接现场设备的通信介质有很多种,每一种通信介质由于它

们各自不同的性能特点,使得她们对诸如数据传输速率、通信距离、数据

传输的可靠性、成本和安装维护的难易程度等方面均有很大的影响。通信

介质主要有总线电缆、光缆、微波、红外线等,其中最常见的就是总线

电缆。

二、现场总线电缆(FieldBusline)

现场总线电缆也简称总线电缆。根据国际电工委员会IEC61158标准定义,

现场总线是指安装在制造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、多点通信的数据总线。连接现场设备的通信介质有

很多种,每一种通信介质由于它们各自不同的性能特点,使得她们对诸如

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数据传输速率、通信距离、数据传输的可靠性、成本和安装维护的难易

度等方面均有很大的影响。通信介质主要有总线电缆、光缆、微波、红

外线等,其中最常见的就是总线电缆。

一般控制电缆只需按欧姆定律考虑,而现场总线电缆则须按传输线方程考

虑二次参数。从实质上看,总线电缆应属于数字传输电缆的范畴,而更大众

化的名称是”双绞线”。对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指

标。这些指标包括衰减、近端串音、阻抗特性、分布电容和直流电阻等。

双绞线电缆是用户和制造都熟悉的电缆,分五类不同质量的型号。计算机

网络综合布线使用的是第三,四,五类。这五种型号如下:

1.第1类:主要用于传输语音一类标准主要用于八十年代初之前的电话

线缆,不用于数据传输。

2.第2类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数

据传输,常见于使用4Mbps规范令