現(xiàn)場總線技術(shù)與工廠自動化FA

( 2 ）令牌原理 這是一種多主站系統(tǒng)。網(wǎng)絡所有的成員都能夠有總線控制權(quán)。在信息流中有一個特殊的符號或一段信息叫做“令牌”。哪個成員在某一時刻得到了這個令牌，它便具有總線控制權(quán)。在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，此令牌便傳向下一個成員。由于令牌占有的時間極為有限，這種方式頗具有實時性。如圖6 所示。
( 3 ）令牌傳遞 令牌傳遞也稱“混雜訪問方式”，是指令牌總線和主／從方式的結(jié)合。這里既有掌握通信控制權(quán)的主動成員，也有無通信控制權(quán)的掛到一條總線上去的被動成員。令牌在主動式成員間的邏輯環(huán)中依次傳遞。取得令牌的主動成員與被動成員以主／從訪問方式通信而與其它主動成員則以令牌原則通信。如圖7 所示。
( 4 ) CSMA 方式 CSMA ( Carrier Sense Multiple Access ) 意思為：要發(fā)送信息的成員探聽整個總線（Carrier Sense ) ，當總線不被占用時再發(fā)送信息。當總線被另一成員占用時，要發(fā)送信息的成員將發(fā)送請求收回，然后在稍遲的時刻再重新嘗試數(shù)據(jù)傳輸（Multiple Access ）。
　　因為一個成員只是在要發(fā)送信息的時候才訪問載體媒介，所以無法事先判斷哪一個成員要發(fā)送信息。因此這是一個隨機的訪問方式。同時因為也無法確保總線不被占用，當有發(fā)送愿望時，也無法保證多長時間內(nèi)數(shù)據(jù)可得以傳輸。因此此方式不具有實時性。
( 5 ) CSMA / CA 為了提高效率，各成員在發(fā)送信息的同時也從總線上讀取信息。假如發(fā)送和讀取的信息不一樣，則表明發(fā)生了信息碰撞。則信息傳輸便馬上停止。這種方式稱為CSMA / CD( Collision Detection 一碰撞檢測）。
　　在CSMA / CA的這種方式中要發(fā)送信息的成員如同CSMA / CD 一樣將探聽總線，一旦總線有空便馬上開始傳輸。假如總線被占，將對總線監(jiān)視等待現(xiàn)行的數(shù)據(jù)傳輸完畢馬上開始信息發(fā)送。如果兩個成員同時開始信息發(fā)送，則將按優(yōu)先權(quán)原則安排順序。這就是所謂的碰撞避免方式（collision Avoidance ）。
4．現(xiàn)場總線概括性介紹
　　目前在國內(nèi)宣傳較多的現(xiàn)場總線有：PROFIBUS , CAN , Bitbus , HART , LONWORKS 等。限于篇幅的關(guān)系本文將對幾個有代表性的現(xiàn)場總線作概括性總結(jié)（表1~4 ）。

　　開放式現(xiàn)場總線的運用，使得工廠自動化的網(wǎng)絡變成了靈活的模塊式、分布式結(jié)構(gòu)。這種集管理和控制于一體的分層式工廠自動化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，將是未來新型制造業(yè)的基礎?？v觀中國的制造業(yè)，實際上還基本停留在大批量生產(chǎn)方式上。要向制造的柔性化、系統(tǒng)化和智能化邁進，需要具備以下條件：① 對國際標準化的知識準備。② 管理人員的科技知識準備。③ 現(xiàn)有舊設備的改造。④ 國家經(jīng)濟體制的進一步改革和管理人員的觀念更新。