白話(huà)講解現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)

說(shuō)起現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)不能說(shuō)是這兩年自控領(lǐng)域討論最廣的話(huà)題，但也能算得上自控廠(chǎng)商相互角逐爭(zhēng)奪市場(chǎng)一項(xiàng)技術(shù)。從siemens早在10年前全球推廣的profibus到近年來(lái)profinet，再到emerson推廣的FF以及rockwell的推廣的devicenet和ethernet/ip，其實(shí)自動(dòng)化廠(chǎng)商心里很清楚，誰(shuí)掌握了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，誰(shuí)就掌握了標(biāo)準(zhǔn)，誰(shuí)掌握了標(biāo)準(zhǔn)，誰(shuí)就掌握了市場(chǎng)誰(shuí)就是技術(shù)領(lǐng)頭羊。那現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)到底是什么，對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)人員又能帶來(lái)什么呢？
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，主要是由物理通訊形式+通訊協(xié)議+網(wǎng)絡(luò)調(diào)度機(jī)制這三部分組成。
物理通訊形式，我想大家理解起來(lái)不會(huì)很難，其實(shí)就是RS485、RS232、RS422、TCP/IP這幾種物理通訊形式。將來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)線(xiàn)，但是現(xiàn)在無(wú)線(xiàn)技術(shù)的通訊穩(wěn)定性和行業(yè)和國(guó)家還沒(méi)有形成一些規(guī)范，所以未來(lái)幾年也不會(huì)大量使用無(wú)線(xiàn)作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。
通訊協(xié)議，通訊協(xié)議對(duì)于自控人來(lái)說(shuō)并不陌生，但是很少有人深刻理解和掌握，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的協(xié)議，主要是每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)站點(diǎn)需要通訊數(shù)據(jù)以何種形式通過(guò)通訊形式傳輸。
網(wǎng)絡(luò)調(diào)度機(jī)制，大家可能覺(jué)得通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)調(diào)度機(jī)制是不是一回事，其實(shí)他并不是一回事，這是現(xiàn)場(chǎng)通訊特點(diǎn)，普通總線(xiàn)只是關(guān)鍵通訊數(shù)據(jù)，而現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)要支持帶有時(shí)間標(biāo)簽和優(yōu)先級(jí)，也就是這個(gè)調(diào)度機(jī)制主要是保證通訊數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和及時(shí)性。
在這里不妨舉個(gè)例子：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等同于生活中交通系統(tǒng)
通訊形式=交通上水陸空
通訊協(xié)議=交通上的交通規(guī)則
網(wǎng)絡(luò)調(diào)度=交通上交警指揮系統(tǒng)
生活中人們不論何種方式出行，都不會(huì)離開(kāi)水陸空這三種形式，而不論作何種交通工具，都是要遵守交通規(guī)則。只有遵守交通規(guī)則才能正常行駛并到達(dá)指定地點(diǎn)，而交警的工作就要解決在正常運(yùn)行當(dāng)中一些由于干擾造成的交通擁堵，交警主要是來(lái)解決擁堵，并保證關(guān)鍵道路的通行，并有效地實(shí)施了交通上的優(yōu)先級(jí)。
我想經(jīng)過(guò)這樣的介紹，大家應(yīng)該對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有一個(gè)梗概性的了解。那對(duì)于自控人員現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)又能給我們帶來(lái)什么呢？可能大家對(duì)于這個(gè)技術(shù)還沒(méi)有“山雨欲來(lái)風(fēng)滿(mǎn)樓”的感覺(jué)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)確實(shí)改變了傳統(tǒng)總線(xiàn)控制思維，常規(guī)的總線(xiàn)控制都是由一個(gè)主控CPU通過(guò)總線(xiàn)把子站數(shù)據(jù)拿過(guò)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，，然后根據(jù)結(jié)果再通過(guò)總線(xiàn)把控制要求下發(fā)給另一子站，這樣其實(shí)就是浪費(fèi)總線(xiàn)帶寬的資源，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，可以把控制分散到各個(gè)子站，而每個(gè)子站有時(shí)數(shù)據(jù)采集的終端和執(zhí)行者，這樣可以有效地減輕中央CPU的負(fù)擔(dān)，并且改變常規(guī)的控制模式，以前很多人都說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)可以節(jié)省大量布線(xiàn)成本，其實(shí)線(xiàn)纜成本是有一些但絕不是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為之存在的理由，它是一種改變常規(guī)控制的革新式技術(shù)，它把控制的核心通過(guò)總線(xiàn)技術(shù)下放到各個(gè)站點(diǎn)，在總線(xiàn)上的各個(gè)通訊站點(diǎn)，不再是數(shù)據(jù)采集和控制執(zhí)行的終端，而是具有控制邏輯的大腦。