西门子3VA1125-6GD42-0AA0

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按照国际**iec61158标准的定义，是指安装在制造或过程区域的现场设备与控制室的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线，英文名fieldbus。

通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，或的分布式处理单元dpu控制各个电器元件，对应每个元件有一i/o口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或。当所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的连线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。因此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线**通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工业现场，不同于计算机通常于室内，所以这种总线被称为现场总线。

与it技术相比，现场总线具有如下特点：

1、实时性

现场总线要求“及时性”和系统响应的实时性。一般来说，过程控制系统的响应时间要求为0.01-1s，制造自动化系统的响应时间是0.5-2s，而it网络的响应时间为2-6s，所以it大部分在使用中实时性都是可以忽略的。

2、灵活性

在工厂自动化系统中，由于分散工厂的单一用户要借助于现场总线网络进入某个系统，所以通信方式使用了广播和多组方式；而it网络中某个自主系统与另一个自主系统只建立了一对一方式。

3、可靠性

现场总线强调在恶劣环境下（特别是电磁和无线电干扰）数据传送的完整性。在可燃或易爆场合，还要现场总线具有较高安全性能。

4、开放性

应用进程可以按照客户/服务器或发布者/接收者方式相互作用。客户/服务器特性是双向数据流。客户发送请求给服务器，服务器处理该请求并发送一个响应给客户。发布者/接收者方式只有单向数据流。发布者发送信息，一人或多个接受者接收信息。现场总线需要解决多家公司产品和系统在一个网络上相互兼容的问题。

由于现场总线技术的出现，推动了现场智能设备和智能仪表的发展，促进了传统dcs和plc系统的融合，并推动了以现场设备为基础形成的网络集成式分布控制系统fcs的出现、发展和广泛应用。

现场总线概念提出来以来，****各大控制公司和仪表公司开发了数十种现场总线产品。目前被广泛认可的现场总线系统包括profibus、ff、controlnet、profinet、p-net等。

现场总线对自动控制系统和自动化系统将会造成以下重要影响：

1、传统的信号控制将由4-20ma模拟信号制转换为双向的现场总线信号制。

2、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）。

3、系统的设计方法和安装调试方式将发生重大的变化。

4、现行的现场设备和仪表的产品结构将发生重大变革，将根据现场总线的类型来选择现场设备和仪表。

5、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了企业信息网络的底层，从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础。

使用现场总线技术给用户带来的好处包括：

1、节省硬件成本，尤其是大量节约电缆的使用。

2、设计组态安装、调试简便。

3、系统的性好，减少故障停机时间。

4、系统维护设备更换和系统扩充方便。

5、用户对系统配置设备选型有较大的自主权。

6、完善了企业信息系统，为实现企业综合自动化提供了基础。

事实上，现场总线技术并不是取代plc和dcs的，而是将现场总线技术和plc或dcs结合形成了一个新的系统fcs

控制系统( fieldbus control system，fcs)是用开放的现场总线控制通信网络将自动化较底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时网络控制系统。

一般而言，现场总线与局域网的区别有以下两点。

①按功能比较

现场总线连接自动化较底层的现场控制器和现场智能仪表设备，网线上传输的是小批量数据信息，如检测信息、状态信息及控制信息等，传输速率低，但实时性高。简而言之，现场总线是一种实时控制网络。局域网用于连接局域区域的各台计算机，网线上传输的是大批量的数字信息，如文本、声音及图像等，传输速率高，但不要求实时性。从这个意义而言，局域网是一种高速信息网络。

②按实现方式比较

现场总线可采用各种通信介质，如双绞线、线、光纤、无线及红外线等，实现。局域网需要**电缆，如同轴电缆、光纤等，实现成本高。

根据国际**(iec)标准和现场总线基金会(ff)的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线技术将**微处理器置入传统的测量控制仪表，使其都具有数字计算和能力，成为能独立承担某些检测、控制和通信任务的网络节点。通过普通双绞线把多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成网络系统，使用公开、规范的通信协议，在位于生产控制现场的多个微机化测控设备之间及现场仪表与用做监控、管理的远程计算机之间，实现与信息共享，形成各种适应实际需要的自动控制系统。

现场总线主要面向过程控制，除传输数字与模拟信号的直接信息外，还可传输控制信息。网络交换的数据单元是帧(frame)。与()相比，现场总线控制系统具有可靠性高及更好的安全性、互换性和互操作性、开放性分散性等优点。

现场总线的特点

①开放性和可互操作性

开放性意味fcs将打破dcs大型厂家的，给中小企业发展带来了平等竞争的机遇。可互操作性实现控制产品的“即插即用”功能，从而使用户对不同厂家产品有更多的选择余地，可以自由选择不同品牌的设备。

所有现场总线产品采用统一的标准，这使用户可以自由选择不同制造商所提供的设备。同时，现场总线采用完全分散的数据库概念。任何同现场总线接口的都可显示有关信息，这样就不会有重复的、不一致的数据库。现场总线只使用一个数据库，即分散于现场仪表中的数据库。人机界面就是从此数据库中获取“定标数据”的，手持终端所查询的也是同一个数据库。