現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展歷程

1984年美國(guó)Inter公司提出一種計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)-位總線（BITBUS），它主要是將低速的面向過程的輸入輸出通道與高速的計(jì)算機(jī)總線多（MULTIBUS）分離，形成了現(xiàn)場(chǎng)總線的最初概念。80年代中期，美國(guó)Rosemount 公司開發(fā)了一種可尋址的遠(yuǎn)程傳感器（HART）通信協(xié)議。采用在4～20毫安模擬量疊加了一種頻率信號(hào)，用雙絞線實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸。HART協(xié)議已是現(xiàn)場(chǎng)總線的雛形。

1985年由Honeywell和Bailey等大公司發(fā)起，成立了World FIP制定了FIP協(xié)議。

1987年，以Siemens，Rosemount，橫河等幾家著名公司為首也成立了一個(gè)專門委員會(huì)互操作系統(tǒng)協(xié)議（ISP）并制定了PROFIBUS協(xié)議。后來美國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)也制定了現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)IEC/ISA SP50。隨著時(shí)間的推移，世界逐漸形成了兩個(gè)針鋒相對(duì)的互相競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)場(chǎng)總線集團(tuán)：一個(gè)是以Siemens、Rosemount，橫河為首的ISP集團(tuán)；另一個(gè)是由Honeywell、Bailey等公司牽頭的WorldFIP集團(tuán)。

1994年，兩大集團(tuán)宣布合并，融合成現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（Fieldbus Foundation）簡(jiǎn)稱FF。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)發(fā)展和制定標(biāo)準(zhǔn)，基金委員會(huì)取得以下共識(shí)：共同制定遵循IEC/ISA SP50協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；商定現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展階段。

現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)狀

由于各個(gè)國(guó)家各個(gè)公司的利益之爭(zhēng)，雖然早在1984年國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（IEC/ISA）就著手開始制定現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)，至今統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)仍未完成。很多公司也推出其各自的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，但彼此的開放性和互操作性還難以統(tǒng)一。

現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展方向

1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨向簡(jiǎn)單化

早期的MAP模型由7層組成，現(xiàn)在Rockwe11公司提出了3層結(jié)構(gòu)自動(dòng)化，F(xiàn)isher Rosemount公司提出了2層自動(dòng)化，還有的公司甚至提出1層結(jié)構(gòu)，由以太網(wǎng)一通到底。目前比較達(dá)成共識(shí)的是3層設(shè)備、2層網(wǎng)絡(luò)的3＋2結(jié)構(gòu)。3層設(shè)備是位于底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，如傳感器/執(zhí)行器以及各種分布式I/O設(shè)備等，位于中間的控制設(shè)備，如plc、工業(yè)在制計(jì)算機(jī)、專用控制器等；位于上層的是操作設(shè)備，如操作站、工程師站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、－般工作站等；2層網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制設(shè)備之間的控制網(wǎng)，以及控制設(shè)備與操作設(shè)備之間的管理網(wǎng)。

2、大量采用成熟、開放和通用的技術(shù)

在管理網(wǎng)的通信協(xié)議上，越來越多的企業(yè)采用最流行的TCP/IP協(xié)議加以太網(wǎng)，操作設(shè)備一般采用工業(yè)PC甚至普通PC，控制設(shè)備一般采用標(biāo)準(zhǔn)的PLC或者是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等，而控制網(wǎng)絡(luò)就是各種現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用領(lǐng)域。

由此可見，新型的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)（如dcs、PLC）之間并不是完全取而代之的關(guān)系，而是繼承、融合、提高的關(guān)系。