工业网络和现场总线技术基础与案例

第1章现场总线技术概述1一、现场总线简介二、现场总线系统的特点三、以现场总线为基础的企业网络系统四、现场总线技术的标准化现场总线技术概述21.1现场总线简介现场总线技术概述

现场总线的产生背景一、传统的DCS结构缺欠，需要一种新型系统体系结构；二、智能变送器等智能现场设备发展的必然结果；三、CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)

综合自动化发展的迫切需要。31.1现场总线简介现场总线技术概述现场总线技术来源

DCS系统技术智能化仪表设备技术计算机网络技术41.1现场总线简介现场总线技术概述

检测控制系统发展历程一、基地式气动仪表（生产现场）二、气动、电动系列的单元组合式仪表（集中控制室）三、集中式数字控制系统

危险集中，可靠性差四、DCS(DistributedControlSystem，集散控制系统)

显示、操作、管理集中；控制、负载、危险分散；自封闭，“信息孤岛”五、FCS(FieldbusControlSystem，现场总线控制系统)

开放，全分布式的控制系统六、工业以太网控制系统(第六代控制系统，正在发展中)51.1现场总线简介现场总线技术概述基于调节器的单回路自动控制61.1现场总线简介现场总线技术概述基于DCS的自动控制系统71.1现场总线简介现场总线技术概述变送器DCS调节阀DCS传统控制方式81.1现场总线简介现场总线技术概述91.1现场总线简介现场总线技术概述Upto1900Metersinlength现场总线控制方式现场智能仪表现场智能控制设备101.1现场总线简介现场总线技术概述现场总线控制系统(FCS)布线方式111.1现场总线简介现场总线技术概述

混合控制模式（DCS+FCS）121.1现场总线简介现场总线技术概述

FCS与DCSFCSDCSI/OCPU...FCS取消了控制站DCS控制依赖控制站131.1现场总线简介现场总线技术概述

FCS与DCS本安情况下：现场总线多块仪表共用一块安全栅本安情况下：DCS每块仪表均配一块安全栅FCSDCSI/OI.SI.SI.SI.SI.S141.1现场总线简介现场总线技术概述

FCS与DCSFCSDCSI/OCPU...FCS控制在现场中完成DCS控制在控制站中完成FCSDCSAIAOPIDAIAIAOPIDPID151.1现场总线简介现场总线技术概述

FCS与DCSFCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCSFCS信息是双向的DCS信息是单向的161.1现场总线简介现场总线技术概述基于现场总线的智能现场设备现场总线的现场设备在不同程度上都具有数字计算和数字通信能力。这一方面提高了信号的测量、控制和传输精度，同时为丰富控制信息的内容、实现其远程传送创造了条件。借助现场设备的计算、通信能力，在现场就可以进行多种复杂的控制计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统，提高了控制系统运行的可靠性。还可借助现场总线控制网络以及与之有通信连接的其他网络，实现异地远程自动控制，如操作远在数百里之外的电气开关。还可提供传统仪表所不能提供的如设备资源、阀门开关动作次数、故障诊断等信息，便于操作管理人员更好、更深入地了解生产现场和自控设备的运行状态。171.1现场总线简介现场总线技术概述

现场智能总线压力变送器LD302（FF协议）.电容式压力传感器.40:1量程比.0.075%精度

.全系列

.0-125Pa到0-40MPa可选-远传法兰

.主站功能

.功能块:AI,PID,ISS（输入选择模块）,INTG（积分器）,ARTH（运算模块）,CHAR（特征化模块）.自诊断功能

.全面认证:FM认证，CE认证181.1现场总线简介现场总线技术概述现场总线到气信号转换器FP302（FF协议）.输出0.02-0.1Mpa气信号.0.4%精度.

低气源消耗

.主站功能.功能块:AO,PID,ISS,ARTH,CHAR

.自诊断功能

.本地数字显示

.全面安全认证:FM，CE191.1现场总线简介现场总线技术概述从整个自动化系统的体系结构分析从整体把握复杂工业自动化系统，根据工厂管理、生产过程控制及功能需求等分层设计。按照标准CIMS体系结构可分为5层，即工厂级、车间级、单元级、工作站级和现场级。简化的CIMS则分为3层，即工厂级、车间级和现场级。在一个现代化、大规模的工业生产过程控制中，工业数据结构同样分为这三个层次，与简化的网络层次相对应。201.1现场总线简介现场总线技术概述CIM的概念

CIM(ComputerIntegratedManufacturing) 计算机集成制造

企业资源（人、财、物、技术、经营管理） 计算机技术集成 资源优化，产品优质、低耗、上市快，增强竞争力211.1现场总线简介现场总线技术概述FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCS简化的CIMS层次结构221.1现场总线简介现场总线技术概述三个层次之间的相互关系现场级与车间级自动化信息监控及信息集成是实现工厂自动化管理及CIMS的重要基础。现场级与车间级自动化监控及信息集成主要完成1.底层设备单机控制、连机控制、通信连网、在线设备状态监测及现场设备运行、生产数据的采集、存储、统计等功能。保证现场设备高质量完成生产任务，并将现场设备产生及运行数据信息传送到工厂管理层，向工厂级MIS系统（ManagementInformationSystem，管理信息系统）数据库提供数据。2.同时接收和执行工厂管理层下达的生产管理及调度命令。231.1现场总线简介现场总线技术概述传统控制系统的现场设备级、车间级监控和管理信息集成FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCS241.1现场总线简介现场总线技术概述传统控制系统主要缺点一、信息集成能力不强控制器与现场设备之间靠I/O连线连接，传送4-20mA模拟量信号或24VDC等开关量等一个变量。这样，控制器获取信息量有限，其他的大量信息，如设备参数、故障纪录等数据很难得到。底层生产数据不全造成信息集成能力不强，不能满足CIMS的要求。二、系统不开放、可集成性差、专业性不强现场设备均靠标准4-20mA/24VDC连接，系统其它软、硬件通常只能使用一家产品。不同厂家产品之间缺乏互操作性、互换性，因此可集成性差。这种系统很少留出开发接口，允许其它厂商将自己专长的控制技术，如控制算法、工艺流程、生产配方等集成到通用系统中去。251.1现场总线简介现场总线技术概述传统控制系统主要缺点三、可靠性不易保证对于大范围的分布式系统，铺设大量的I/O电缆，不仅增加成本，也增加了系统的不可靠性。四、可维护性不高由于现场级设备采集信息不全，现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能不强。另一方面也很难完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化功能，影响了系统的可维护性。

261.1现场总线简介现场总线技术概述由于处于生产过程低层的测控自动化系统采用一对一连线，用电压和电流的模拟信号进行测量控制，或采用自封闭式的集散系统，难以实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换，使自动化系统成为“信息孤岛”。为解决上述问题，则需要自动控制信息集成，必须设计一种能在工业现场环境运行的、性能可靠的、造价低廉的工厂底层网络。实现自动化设备之间的多点数字通信，实现底层设备现场之间以及生产现场与外界的信息交换。现场总线就是在实际需求下应运而生。271.1现场总线简介现场总线技术概述

现场总线的定义现场总线是以测量控制设备作为网络节点，以双绞线等传输介质作为纽带，把位于生产现场、具备了数字计算和数字通信能力的测量控制设备连接成网络系统，按照公开、规范的网络协议，在多个测量控制设备之间、以及现场设备与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成适应各种应用需要的自动控制系统。281.1现场总线简介现场总线技术概述

基于现场总线的数据通信系统基于现场总线的数据通信系统示例基于现场总线的数据通信系统由数据的发送设备、接收设备、作为传输介质的现场总线、传输报文、通信协议等几部份组成。这里的数据通信系统实际上是一个以总线为连接纽带的硬软件结合体。291.1现场总线简介现场总线技术概述

基于现场总线的数据通信系统

传感器级总线：位级的数据总线

ASI(ActuatorSensorInterface)总线

设备级总线：字节级总线

用于处理传感器、行程开关、继电器、接触器和阀门定位器这类工业设备;CAN(ControlAreaNetwork)总线

现场总线：数据块级总线用于完成一些过程控制器或现场仪表之间的通信。

FF（FoundationFieldbus)总线301.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的结构特点设备之间采用网络式连接是现场总线系统在结构上最显著的特征之一。

现场总线系统中，由于设备增强了数字计算能力，有条件将各种控制计算功能模块、输入输出功能模块置入到现场设备之中。借助现场设备所具备通信能力，直接在现场完成测量变送仪表与阀门等执行机构之间的信息传送，实现了彻底分散在现场的全分布式控制。

31FCSDCSFCSDCSDCSFCS下装FCSDCSDCSFCSDCS可远程调校系统完全分散与半分散的DCS不同，FCS无论是结构上还是控制上均做到了全分散。AIAIAOPIDPIDFCS控制完全分布在现场AIPIDAODCS控制依靠控制站为半分布现场控制室FCSDCS321.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的技术特点一、系统的开放性系统的开放性体现在通信协议公开，不同制造商提供的设备之间可实现网络互联与信息交换。一个开放系统，是指它可以与世界上任一制造商提供的、遵守相同标准的其他设备或系统相互连通。现场总线系统应该成为自动化领域的开放互联系统；企业底层的测控系统，依然封闭、孤立的“信息孤岛”，严重制约了其自身信息交换的范围与功能发展。用户和设备制造商都强烈要求形成统一标准，打破各自封闭的体系结构，组成开放互联网络。正是这种需求促进了现场总线技术的诞生与发展。

331.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的技术特点二、互可操作性与互用性互可操作性，是指网络中互联的设备之间可实现数据信息传送与交换；互用则意味着对不同生产厂家的性能类似的设备可以相互替换。三、通信的实时性与确定性现场总线系统的基本任务是实现测量控制，有些测控任务有严格的时序和实时性要求；现场总线系统能提供相应的通信机制，提供时间发布与时间管理功能，满足控制系统的实时性要求；现场总线系统中的媒体访问控制机制、通信模式、网络管理与调度方式等都会影响到通信的实时性、有效性与确定性。

341.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的技术特点四、现场设备的智能与功能自治性智能主要体现在现场设备的数字计算与数字通信能力上；功能自治性则是指将传感测量、补偿计算、工程量处理、控制计算等功能块分散嵌入到现场设备中，借助位于现场的设备即可完成自动控制的基本功能，构成全分布式控制系统；具有随时诊断设备工作状态的能力；五、对现场环境的适应性高温、严寒、粉尘环境下保持正常工作状态，具备抗震动、抗电磁干扰能力；在易燃易爆环境下能保证本质安全，有能力支持总线供电等。这是总线控制网络区别与普通计算机网络的重要方面。防雨、防潮、防电磁干扰的壳体封装；温度范围更宽的电子器件；采用屏蔽电缆或光纤为传输介质；实现总线供电；满足本质安全防爆要求。351.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的优点一、节省硬件数量与投资智能现场设备直接执行多参数测量、控制、报警、累计计算等功能，减少了变送器的数量；不需要DCS系统的信号调理、转换等功能单元、节省硬件投资，减少控制室的占地面积。二、节省安装费用智现场总线系统在一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因此连线简单，与传统连接方式相比，所需电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少；当需要增加新的现场设备时，无需增设新的电缆，就近连接在原有电缆，既节省了投资，也减少了设计、安装的工作量；据有关典型实验工程的测算资料，可节约安装费用60%以上。361.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的优点三、节省维护开销

现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力，可通过数字通信将相关诊断维护信息发送往控制室，便于用户查询以便早期分析故障原因并快速排除，缩短了维护停工时间；系统结构简化，连线简单而减少了维护工作量。四、用户具有系统集成主动权用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展；

系统集成过程中的主动权牢牢掌握在用户手中。371.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的优点五、提高了系统的准确性与可靠性

现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，从根本上提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差；系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表内部功能加强，减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性；设备标准化，功能模块化，使系统具有设计简单，易于重构等优点。38FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCSFCS下装DCS更少的设计，简化了图纸由于FCS结构减化，接线简单，使图纸减少简化。FCSDCS39FCSDCSI/OCPU...FCSDCSDCSFCS下装FCSDCSDCS简化了控制系统的工程实施由于FCS采取并接方式，使铺线，接线，对线，以及安装桥架，分线盒等工作FCSDCS量得到大量减少，FCS支持远程调校，使安装更加快捷。可远程调校无法远程调校可远程调校无法远程调校40FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSFCS下装FCSDCSFCSDCS减少了导线，端子排，机柜，分线盒，桥架FCSDCS由于FCS采取并接方式，简少了大量导线，短子排以及安装桥架，分线盒,接线柜等。DCS41FCSDCSFCSDCSFCSFCS下装FCSDCSFCSDCSFCSDCSDCSClassicI/ODigitalBusses42FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCS组态简单FCSFCS采用功能块组态方式，迅速快捷。AIAOPIDAIAOPID下装FCSDCSDCS43FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCSFCS下装FCSDCSDCS可查看的信息大大增加FCSDCS只有PVPV,SP,量程,变送器特性所受压力,仪表健康状况就地显示…...由于FCS是纯数字系统,所能观察到的有用信息相对于DCS大量增加。PV,SP,量程,变送器特性所受压力,仪表健康状况就地显示…...只有PV44FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCSFCS下装DCSFCSDCS只有PV完善的诊断信息只有PVFCS不仅能观察到简单的变量值,而且可观察到大量状态,这就为准确判断故障提供了方便。FCSDCSFCSDCSPV（good&normal,OUTofService,Badinitialization,

sensor

alarm……)多达十数种只有PV45FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCSFCS下装DCSFCSDCS只有PV只有PVFCSDCSFCSDCS可在线校验，量程调整，调零FCS可以在线对仪表进行校验，量程修改，仪表调零等工作而不必将表拆下。DCS在校验时必须将表拆下FCS在校验时无须将表拆下仪表校验仪表校验FCSDCS46FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCSFCS下装DCSFCSDCS只有PV只有PVFCSDCSDCSDCS减少了停机时间，降低费用由于FCS所具备的上述特点，减少了系统由于仪表问题造成的无计划性停车。停车检修在线诊断连续运行怀疑损坏拆下FCSDCSFCS47FCSDCSI/OCPU...FCSDCSFCSDCSFCS下装DCSFCSDCS只有PV只有PVFCSDCSFCSDCS系统具有开放性FCS所具备的开放性，不仅可充分利用来源丰富的硬软件资源，而且使整个系统的成本大大降低。基于PC标准的硬件专用硬件基于微软平台的软件专用软件DCSFCSDCS481.2现场总线系统的特点现场总线技术概述现场总线系统的劣势在现场总线系统中，由于网络成为各组成部件之间的信息传递通过，网络成为控制系统不可缺少的组成部分之一。网络通信中数据包的传输延迟、通信系统的瞬时错误和数据包丢失，发送与到达次序的不一致等，都会破坏传统控制系统原本具有的确定性，使得控制系统的分析和综合变得更复杂，使控制系统的性能受到负面影响。如何使控制网络满足控制系统对通信实时性、确定性的要求，是现场总线系统在设计和运行中应该关注的重要问题。49

1.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述典型的企业网络系统501.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述511.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述基于OPC的生产信息管理网络示例521.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述

现场总线是自控领域的局域网开放的、数字化、多点通信的企业底层网络；构成网络集成式测量控制系统；总线是构成自动化系统的纽带，网络所传输的是测量控制信息。特点：适应工业应用环境；要求实时性强，可靠性高，安全性好；多为短帧传送；通信的传输速率相对较低。531.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述1.企业管理层企业资源规划层ERP(EnterpriseResourcePlanning)2.过程监控层制造执行层MES(ManufacturingExecutionSystem)3.现场控制层FCS(FieldControlSystem)541.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述位于生产控制和网络结构底层的低带宽网络。可与局域网、Internet、Intranet相连，构成开放的网络。551.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述目前，控制网络与上层网络的连接方式一般有以下三种：一、采用专用网关完成不同通信协议的转换，把控制网段或DCS连接到以太网。现场总线控制网段与信息网络之间的网关连接561.3以现场总线为基础的企业网络系统现场总线技术概述二、将现场总线网卡和以太网卡都置入工业PC。三、将WEB服务器直接置入PLC或现场控制设备内，借助WEB服务器或和通用浏览工具，实现数据信息的动态交互。采用PCI卡连接控制网段与上层网络571.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述现场总线技术始发于二十世纪八十年代，但该项技术的火热发展是近年出现的。早期的现场总线技术与PLC同时出现的、Culter-Hammer推出的DirectrolGeneralElectric的GeniusI/OPhoenix的Interbus-STURCK的Sensoplex

丹麦ProcessData公司83年推出的P-Net

德国Siemens公司84年推出的Profibus(ProcessFieldbus的简称)

法国Alstom公司87年推出的FIP(FactoryInstrumentationProtocol)

等都属于早期推出且至今仍有较大影响的总线技术。581.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述欧洲、北美、亚洲的许多国家都投入巨额资金与人力进行研究开发；已经形成了各式各样的企业、国家、地区、及国际现场总线标准；根据相关资料统计，已出现的现场总线一百多种，其中宣称为开放型总线的就有40多种。591.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述现场总线组织现场总线基金会（FieldbusFoundation）

LonMark协会

Profibus协会工业以太网协会IEA（IndustrialEthernetAssociation），工业自动化开放网络联盟IAONA（IndustrialAutomationOpenNetworkAlliance）

SocietyofAutomotiveEngineers（SAE）制定现场总线标准的国际标准化组织

IEC－国际电工委员会

ISO－国际标准化组织601.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述国际电工委员会IEC极为重视现场总线标准的制定，早于1984年就筹备成立了IEC/TC65/SC65C/WG6工作组，开始起草现场总线标准。经过十五年的努力和曲折斗争,2000年1月4日，IEC终于推出了以下现场总线标准:Type1：IEC61158技术规范Type2：ControlNet现场总线Type3：Profibus现场总线Type4：P-Net现场总线Type5：FFHSE（HighSpeedEthernet）Type6:SwiftNet现场总线Type7：WorldFIP现场总线Type8：Interbus现场总线611.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type1：IEC61158技术规范1999年一季度出版的IEC61158TS技术规范全面定义的现场总线称作Type1现场总线。该现场总线的网络协议是按照ISOOSI参考模型建立的，它由物理层、数据链路层、应用层以及考虑到现场装置的控制功能和具体应用而增加的用户层组成。标准规定了32种功能块，现场装置使用这些功能块完成控制策略。由于装置描述功能包括描述装置通信所需的所有信息，并且与主站无关，所以可使现场装置实现真正的互操作性。基金会现场总线（FF）是Type1现场总线的一个子集（Subset）。621.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type2：ControlNet现场总线Type2现场总线得到Contro1NetInternational(CI)组织的支持。Contro1Net的基础最早于1995年面世。该总线网络是一种用于对信息传送有时间苛刻要求的、高速确定性网络，同时，它允许传送无时间苛求的报文数据。由Type2现场总线构成的系统结构示由:信息层（Ethernet）、控制层(Contro1Ner)和现场层(DeviceNet)三层结构。631.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type3：Profibus现场总线Type3现场总线得到Profibus用户组织PNO的支持，德国西门子公司则是Profibus产品的主要供应商。由该总线构成的系统的通信网络体系结构共分4级，最低一级执行器/变送器级采用ASI位总线（IECTC17B）标准，现场一级采用Profibus-DP现场总线，车间单元一级采用Profibus-FMS总线，工厂一级使用工业Ethernet网络。Profibus系列由三个兼容部分组成，即Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA三条总线。Profibus-DP特别适用于装置一级自动控制系统与分散I/O之间高速通信，它使用物理层、数据链路层以及用户接口。这种结构能够保证快速和有效的数据传送，在用户接口中定义了用户和系统使用的应用功能，以及Profibus-DP装置的特性。传输可使用RS-485或光纤媒体；641.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type4：P-Net现场总线Type4现场总线由丹麦Process-DataSikebrorgAps从1983年开始开发，主要应用于啤酒、食品、农业和饲养业，现已成为EN50170欧洲标准的第1部分。它得到P-NET（ProcessAutomationNET）用户组织的支持。651.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type5：FFHSE（HighSpeedEthernet）Type5现场总线即为IEC定义的H2总线，它由FieldbusFoundation(FF)组织负责开发，并于1998年决定全面采用广泛应用于IT产业的高速以太网（HighSpeedEthernet,HSE）标准。该总线使用框架式以太网（ShelfEthernet）技术，传输速率从100Mbps到1Gbps或更高。HSE完全支持Type1现场总线的各项功能，诸如功能块和装置描述语言等，并允许基于以太网的装置通过一种连接装置与H1装置相连接。连接到一个连接装置上的H1装置无须主系统的干预可以进行对等层通信。连接一个连接装置上的H1装置同样无须主系统的干预也可以与另一个连接装置上的H1装置直接进行通信。HSE总线成功地采用CSMA/CD链路控制协议和TCP/IP传输协议，并使用了高速以太网IEEE802.3u标准的最新技术。Type5现场总线于2000年3月完成了规范制定,进入工业自动化领域。661.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type6：SwiftNet现场总线Type6现场总线由美国SHIPSTAR协会主持制定，得到美国波音公司的支持，为满足波音飞机对同步、高速数据传输的需要而研制开发的控制网络技术。具有传输速率高、系统性能稳定、错误率低等优点，主要应用于飞机测试、飞机模拟中的直接数字控制和系统操作，在原油油井探测、深海原油平台、采矿业、交通系统和校园网络等处也有应用。该总线是一种结构简单、实用性高的总线，协议仅包括物理层和数据链路层，在标准中没有定义应用层。671.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type7：WorldFIP现场总线成立于1987年的WordFIP协会制定并大力推广Type7现场总线。WorldFIP协议是欧洲标准EN50170的第三部分。物理层采用IEC61158.2标准，其产品在法国占有60%的市场，在欧洲市场占有大约25%的份额。它们广泛用于发电与输配电、加工自动化、铁路运输、地铁和过程自动化等领域。

WorldFIP现场总线构成的系统分为三级，即过程级、控制级和监控级。它能满足用户的各种需要，适合与各种类型的应用结构，集中型、分散型和主站/从站型。用单一的WorldFIP总线满足过程控制、工厂制造加工和各种驱动系统的需要。为了适应低成本的要求，开发了低成本的DeviceWorldFIP(DWF)总线，它是装置一级的网络，能很好适应工业现场的各种恶劣环境，并具有本质安全防爆性能，可以实现多主站与从站的通信。681.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述Type8：Interbus现场总线Type8现场总线由德国PhoenixContact公司开发，InterbusClub俱乐部支持。它是一种串行总线系统，适用与分散输入/输出，以及不同类型控制系统间的数据传输。协议包括物理层、链路层和应用层，它以成为德国DIN19258标准。

Interbus总线可构成主/从式和环型拓扑网络，传输速率为500Kbps，采用RS-485屏蔽双绞电缆。数据链路层采用整体帧协议（TotalFrameProtocol）方式传输循环过程数据和非循环数据，共有16个二进制过程数据同时被集成在循环协议中，应用层服务只对主站有效，用于实现实时数据交换、变量访问、程序调用和12个相关的服务。Interbus总线对单主机的远程I/O具有良好的诊断能力。691.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述现场总线技术的发展趋势一、标准之争暂告结束,群雄逐鹿各霸一方(1)FF

过程自动化(2)Profibus

离散工业，机械制造业自动化(3)WorldFIP交通行业自动化(4)LonWorks

楼宇自动化二、PC网络技术将进入并主宰工业总线(1)工业Ethernet技术(2)TCP/IP协议(3)Web技术701.4现场总线技术的标准化现场总线技术概述实时以太网的标准化近两年正在进行的实时以太网的标准化进程又重蹈覆辙，有11个基于实时以太网的PAS（PubliclyAvailableSpecification，公共可用规范）文件进入了IEC61784-2，它们是：EtherNet/IP，PROFINET，P-Net，Interbus，VNET/IP，TCnet，EtherCAT，EtherNetPowerlink，EPA（EthernetforProcessAutomation），Modbus-RTPS，SERCOS-Ⅲ。

这些结果都违背了当初制定单一现场总线标准的初衷，令人无奈的多种总线并存依然是今后相当长一段时间不得不面对的现实。浙大中控：国产DCS品牌71现场总线的典型应用（FF）72汽车内部网络CAN总线（SAE-J1939）73第三代LonWorks技术应用系统（智能楼宇、连锁店）74本章思考题现场总线技术概述一、传统DCS与FCS在现场布线方面有什么区别？二、什么是完整的现场总线定义？三、现场总线有哪些特点？四、现场总线有哪些优点？五、IEC制定的国际现场总线标准主要包括哪些现场总线？75第2章数据通信基础与网络互连本章提要数据通信的基本概念传输介质信号编码数据交换技术多路复用技术差错控制技术2.1数据通信的基本概念2.1.1数据信息和数据通信1.信息、数据和信号通信的目的是交换信息。信息的载体可以是多媒体，包含声、文、图等。被传输的二进制代码称数据，是信息的载体。信号是数据在传输过程中的表示形式，信号包括模拟和数字。2.数据通信数据通信：将数据信息通过适当的线路从一端传到另一端。两类：模拟通信系统、数字通信系统。补充：模拟通信系统普通的电话、广播、电视等都属于模拟通信系统。信宿是相对于信源而言的。信宿是信息动态运行一个周期的最终环节。

补充：数字通信系统计算机通信、数字电话以及数字电视都属于数字通信系统。3.数据通信的特点可以实现人与机器之间的通信，而电话机仅能完成人与人之间的通信。数据传输的准确性和可靠性要求高传输速率高、响应时间快持续时间差异较大数据具有灵活的接口4.数据通信的主要技术指标（1）数据传输速率数据通信速率：指数据在信道中传输的速度。数据通信速率分为两种：码元速率和信息速率。码元速率RB：每秒中传送的码元数，单位为波特/秒（Baud/s），又称为波特率；[波特是设备每秒钟发生信号变化的度量。它代表的是信号的变化，而不是传输数据的多少。它表示每秒钟内通信线路状态改变的次数。]信息速率Rb：每秒中传送的信息量，单位为比特/秒（bit/s），又称为比特率；最大数据传输速率：奈奎斯定理、香农定理补充：奈奎斯定理、香农定理奈奎斯公式：C=2Hlog2N

数据传输率C随信号编码级数增加而增加。香农公式：C=Hlog2(1+S/N)

噪声的存在将使编码级数不可能无限增加举例：信道带宽H=3.1KHz，S/N=2000，则练一练奈奎斯公式：C=2Hlog2N

数据传输率C随信号编码级数增加而增加。香农公式：C=Hlog2(1+S/N)

噪声的存在将使编码级数不可能无限增加

C=3100*log2(1+2000)≈34Kbit/s4.数据通信的主要技术指标（续）（2）误码率：指二进制码元（位，也叫比特）在数据传输系统中被传错的概率。（3）信道容量是指单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用每秒比特数（bps）表示。补充1：什么是信道信道是信号传输的通道，包括传输媒体和通信设备。传输媒体：电缆、光纤、电磁波等。通信设备：路由器、交换机等。信道可以按不同的方法分类：有线信道与无线信道；模拟信道与数字信道；专用信道和公用信道；补充2：什么是信道带宽信道带宽指信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的频率范围，通常称为信道的通频带，单位用赫兹（Hz）表示。信道带宽是由信道的物理特性所决定的

电话线路的频率范围在300～3400Hz，其带宽是多少？2.1.2数据通信方式1、串行通信和并行通信2、单工、半双工和全双工通信3、基带传输、频带传输和宽带传输4、数据通信的同步方式：异步方式同步方式1、串行通信和并行通信并行通信数据在多个并行信道上同时进行传输。并行通信的优点是速度快，但费用高，仅适合于近距离和高速率的通信。串行通信数据流以串行方式在一条信道上传输，计算机内部都采用并行通信。串行通信的优点是收、发双方只需要一条传输信道，易于实现，成本低，但速度比较低。2、数据传输方向（1）单工通信单工方式指通信信道是单向信道，数据信号仅沿一个方向传输，发送方只能发送不能接收，接收方只能接收而不能发送。（2）半双工通信半双工通信是指信号可以沿两个方向传送，但同一时刻一个信道只允许单方向传送，即两个方向的传输只能交替进行，而不能同时进行。（3）全双工通信全双工通信是指数据可以同时沿相反的两个方向作双向传输。比如，电话通话。3.基带传输、频带传输和宽带传输（1）基带传输基带传输是在信道中直接传输数字信号。（2）频带传输在实现远距离通信时，经常借助于电话线路.（3）宽带传输可利用宽带传输系统来实现声音、文字和图像的一体化传输。

实例：使用CableModem上网4、数据传输的同步方式同步问题在数据通信系统中，当发送端与接收端采用串行通信时，通信双方要交换数据，需要有高度的协同动作，彼此间传输数据的速率、每个比特的持续时间和间隔都必须相同。通常使用的同步技术有两种：异步方式同步方式异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达.在异步传输方式中，每传送一个字符（7或8位）都要在每个字符码前加1个起始位，以表示字符代码的开始；在字符代码和效验码后面加1或2个停止位，表示字符结束。接收方根据起始位和停止位来判断一个新字符的开始和结束，从而起到通信双方的同步作用。（1）异步传输方式（字符同步）（1）异步传输方式（字符同步）异步方式实现比较容易，但每传输一个字符都需要多使用2～3位，所以适合于低速通信。同步传输是一种以数据块为传输单位的数据传输方式，该方式下数据块与数据块之间的时间间隔是固定的（即同步的），必须严格地规定它们的时间关系.同步传输是以同步的时钟节拍来发送数据信号的.（2）同步传输方式（2）同步传输方式在同步传送时，由于发送方和接收方数据块作为一个单位传送，且附加位又非常少。使用场合：高速传输数据的系统，比如计算机之间的数据通信。2.2传输媒体（传输介质）计算机网络传输媒体：有线传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤等无线传输媒体：无线电波、微波或红外线

传输介质的特性物理特性：传输介质物理结构的描述；传输特性：调制技术、传输容量、频率范围；连通特性：允许点-点或多点连接；地理范围：传输介质最大传输距离；抗干扰性：防止噪声与电磁干扰对传输数据

影响的能力；相对价格：器件、安装与维护费用。1.双绞线双绞线是由一对或多对绝缘铜导线组成互相缠绕：减少信号传输中串扰及电磁干扰双绞线最适合于较短距离的信息传输一般100米。在局域网中一般采用双绞线作为传输媒体。非屏蔽双绞线UTP屏蔽双绞线STP屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线区别屏蔽双绞线幅射小，但并不能完全消除辐射价格相对较高安装时要比非屏蔽双绞线电缆困难有较高的传输速率，

可达到155Mbps。屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线区别非屏蔽双绞线无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间重量轻、易弯曲、易安装将串扰减至最小或加以消除具有阻燃性

具有独立性和灵活性双绞线的分类双绞线既可以用于音频传输，也可以用于数据传输。按双绞线的性能，UTP可以分为六类：l类UTP：主要用于电话连接。2类UTP：通常用在程控交换机和告警系统3类UTP：又称为声音级电缆，带宽为16MHz。4类UTP：最大带宽为20MHz。5类UTP：又称为数据级电缆，带宽为100MHz，能够运行100Mbps以太网和FDDI。6类UTP

：一种新型的电缆，最大带宽可以达到1000MHz，适用低成本高速以太网的骨干线路。双绞线的分类双绞线的制作双绞线的制作（含级联线即反绞线的制作）标准双绞线的做法分两种，即568A类和568B类，采用任何一种方法都可以。568B类双绞线的排列顺序是：橙白、

橙、

绿白、蓝、蓝白、

绿、棕白、棕568A类双绞线的排列顺序是：绿白、

绿、

橙白、蓝、蓝白、

橙

、棕白、棕双绞线的制作（续）双绞线的制作（续）根据10Base-T和100Base-TX传输规范，双绞线的4对（8根）线中：1和2必须是一对，用于发送数据；3和6必须是一对，用于接收数据；双绞线的制作（续）

（a）直通线示意图

（b）交叉线示意图2.同轴电缆(CoaxialCable)同轴电缆（Coaxial）：是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线组成。同轴电缆的分类粗缆：传输距离长，性能高但成本高，使用于大型局域网干线，连接时两端需终接器。细缆：传输距离短，相对便宜，用T型头，与BNC网卡相连，两端安50欧终端电阻。1.2.2与同轴电缆相关的材料3.光导纤维(FiberOptics)光纤是一种由石英玻璃纤维或塑料制成的，直径很细，能传导光信号的媒体。光缆中的光源是发光二极管LED或注入式激光二极管ILD；两端有一个装置来完成光电转换。玻璃封套塑料外套玻璃内芯玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳光纤的组成光纤的特点光缆的优点是信号的损耗小、频带宽、传输率高，从l00Mbps到l000Mbps，甚至更高。不受外界电磁干扰。没有电磁辐射，信号不易被窃听，保密性能好成本高并且连接技术比较复杂。光缆主要用于长距离的数据传输和网络的主干线。多模光纤和单模光纤根据使用的光源和传输模式，光纤可分为：多模光纤：采用发光二极管产生可见光作为光源，定向性较差。单模光纤：采用注人式激光二极管作为光源，激光定向性强。光纤连接器SC连接器ST连接器FC连接器MT-RJ连接器4.无线电传输引言若通信线路要通过一些高山、岛屿或河流时，铺设线路就非常困难，而且成本非常高，这时候就可以考虑使用无线电波。微波通信有两种主要的方式：地面微波接力通信卫星通信。地球地面站之间的直视线路微波传送塔地面微波接力在物理线路昂贵或地理条件不允许的情况下适用通过大气传播，易受到建筑物或天气的影响两个地面站之间传送，距离为50-100km微波接力的特点信道容量很大。受外界干扰比较小，传输质量较高。微波接力通信也存在如下的一些缺点：视距通信有时也会受到恶劣气候的影响。隐蔽性和保密性较差。对大量中继站的使用和维护要耗费人力和物力地球地面站地面站5.卫星通信优点：通信距离远，在电波覆盖范围内，任何一处都可以通信，且通信费用与通信距离无关。受陆地灾害影响小，可靠性高；易于实现广播通信和多址通信；缺点：通信费用高，延时较大；易受太阳噪声的干扰；35,860公里地球地球同步卫星从技术角度上讲，只要在地球赤道上空的同步轨道上，等距离地放置三颗相隔120度的卫星，就能基本上实现全球的通信。6.红外线和毫米波光波传输应用：在短距离内连接两个通信设备；缺点：不能穿透雨和浓雾，易受天气影响；特点：短距离通信，如电视、录象机等的遥控；缺点：不能穿透固体；常用传输媒体的比较2.3数据编码技术信道分为模拟信道和数字信道，而依赖于信道传输的数据也分为模拟数据与数字数据。数字编码(NRZ、曼彻斯特等)数字数据数字信号(数字信道)调制(ASK、FSK、PSK等)数字数据模拟信号(模拟信道)脉冲编码调制PCM模拟数据数字信号(数字信号)调制（AM、FM、PM等）模拟数据模拟信号(模拟信道)1.数字数据的调制传统的电话通信信道是为传输语音信号设计的，用于传输音频300Hz～3400Hz的模拟信号，不能直接传输数字数据。对数字数据调制的基本方法有三种：幅移键控、频移键控和相移键控。数字数据的调制示例2.数字数据的编码利用数字通信信道直接传输数字数据信号的方法称作数字信号的基带传输，而数字数据在传输之前，需要进行数字编码。数字数据的编码方式有三种：不归零码曼彻斯特编码差分曼彻斯特编码

数字数据编码的示例01001011数据(a)非归零码同步时钟(b)曼彻斯特编码(c)差分曼彻斯特编码3.模拟数据的调制在模拟数据通信系统中，信源的信息经过转换，形成电信号。比如人说话的声音经过电话转变为模拟的电信号，这也是模拟数据的基带信号。模拟数据的基带信号具有比较低的频率，不宜直接在信道中传输，需要对信号进行调制比如无线电广播。（1）模拟数据的编码脉冲编码调制PCM（PulseCodeModulation）是模拟数据数字化的主要方法。PCM技术的典型应用是语音数字化。数字化语音数据传输速率高、失真小，可以存储在计算机中，进行必要的处理。因此在网络与通信的发展中语音数字化成为重要的部分。（2）PCM编码的典型应用（3）PCM的工作原理脉冲编码调制包括三部分：采样、量化和编码。采样：每隔一定的时间间隔，采集模拟信号的瞬时电平值做为样本。量化：量化级可以分为8级、16级，或者更多的量化级，这取决于系统的精确度要求。编码：编码是用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级。（4）PCM的工作过程例：脉冲编码调制方法

例：PCM用于数字语音系统声音分为128个量化级；每个量化级采用7位二进制编码表示；采样速率为8000样本/秒；数据传输速率应达到7位×8000/秒=56Kbps；如果每个量化级采用7+1=8位二进制编码表示;数据传输速率应达到8位×8000/秒=64Kbps。2.5数据交换技术数据交换的基本概念：通常将数据在通信子网中各节点间的数据传输过程称为数据交换。网络中常用的数据交换技术可分为两大类：线路交换和存储转发交换其中存储转发交换交换技术又可分为：

报文交换、分组交换补充其他方式：帧中继交换、信元交换2.5.1线路交换方式线路交换是面向连接的服务；首先要建立一个实际的物理线路连接；线路交换在数据传输过程中要经过三个阶段：建立连接、数据传输、释放连接优点：通信实时性强，适用交互式会话类通信缺点：对突发性通信不适应，效率低，系统无存储数据的能力，不能平滑交通量。线路交换方式的工作原理结点A呼叫请求呼叫应答报文或报文分组应答释放请求释放应答线路建立数据传输线路释放结点B结点C结点D主机H主机HAB2.5.2存储交换方式发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文、报文分组、帧或信元）进入通信子网；通信子网中的结点是通信控制处理机，

负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。存储交换方式分类：数据通过通信子网传输时可以有报文、报文分组、帧或信元四种方式；报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送；报文分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，它将被分成多个报文分组发送帧中继

总部分部帧中继网络特性访问方法传送速度描述点对点取决于数字租用线路的传输能力帧帧帧异步传输模式特性描述访问方法点对点。通过ATM交换装置将固定长度数据包从一台计算机传送到另一台传送速度光缆为155Mbps到622MbpsATM交换机ATM交换机ATM交换机信元信元2.5.3数据报方式数据报是分组存储转发的一种形式；在数据报方式中，分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”；源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径；每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的主机。数据报方式的工作原理数据报方式的特点同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网；同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复与丢失现象；每个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址；数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。实例：数据报方式主机A通信子网主机D数据报方式主机C主机B2.5.4虚电路方式虚电路方式在分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路;虚电路方式与线路交换方式相同，整个通信过程分为以下三个阶段：虚电路建立数据传输虚电路释放

虚电路方式的工作原理实例：虚电路方式主机A主机C通信子网主机D虚电路方式主机B虚电路方式的特点在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择；每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接数据报和虚电路的区别？项目数据报虚电路建立连接不需要需要寻址方式每个分组都有源端和目的端的全地址在连接建立阶段使用目的端地址，分组使用短的虚电路路由选择每个分组独立选择路由在虚电路建立好时进行，所有分组均按同一路由结点失败的影响出故障的路由器可能会丢失分组，能路由所有经过出故障的路由器的虚电路均不能工作分组的顺序不一定按发送顺序到达目的站总是按发送顺序到达目的站数据报和虚电路比较：2.4信道复用技术信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上，共享信道资源。三种信道复用方式：频分复用FDM、时分复用TDM（STDM和ATDM）、波分复用WDM。1.频分多路复用FDMFDM是把信道的可用频带分成多个互不交叠的频段（带），每个信号占其中一个频段。接收时用适当的滤波器分离出不同信号，分别进行解调接收。频分多路复用演示2.时分多路复用TDMTDM又分为同步时分复用（SynchronousTimeDivisionMultiplexing，STDM）和异步时分复用（AsynchronousTimeDivisionMultiplexing，ATDM）。STDM采用固定时间片分配ATDM采用动态时间片分配3-1同步时分复用STDMSTDM采用固定时间片分配，将传输信号的时间按特定长度连续地分成特定时间周期，再将每一时间段划分成等长度的多个时间片。3-2.异步时分复用异步时分复用技术又被称为统计时分复用，它能动态地按需分配时隙，避免每个时间段中出现空闲时隙。3.波分多路复用WDMWDM主要用于全光纤网组成的通信系统。波分复用就是光的频分复用。2.6差错控制技术根据数据通信系统的模型，信宿接收的信号实际上是数据信号和噪声信号的叠加。如果噪声对信号的影响非常大时，就会造成数据的传输错误数据通信中的实际情况通信信道中的噪声通信信道中的噪声分为热噪声和冲击噪声。热噪声是由传输媒体的电子热运动产生的，由热噪声引起的差错属于一种随机差错。冲击噪声是由外界电磁干扰引起的，冲击噪声引起的传输差错称为突发差错。差错的控制目前差错控制常采用冗余编码方案：

检测和纠正信息传输中产生的错误。冗余编码思想：发送时：按照所使用的某种差错编码规则，在有效数据后加上控制码（冗余码）当信息到达接收端后，再按照相应的校验规则检验收到的信息是否正确。差错检测方法前向差错控制(前向纠错FEC)：接收端检测到接收信息有错后，通过一定的运算，确定差错的具体位置，自动加以纠正反馈重发(自动请求重发ARQ)：接收端检测到接收信息有错后，通过反馈信道要求发送端重发原信息，直到接收端认可为止，从而实现纠错。差错编码差错检测编码（检错码）：奇偶校验码；等重码；正反码；CRC循环冗余码等；差错纠错编码（纠错码）：海明码；卷积码；方阵检验码。差错编码1.奇偶校验码采用奇偶校验法，在每个字符的数据位传输前，先检测并计算奇偶校验位，然后将其附加在后；例：信息字段：0110001

奇校验码：01100010

差错编码2、循环冗余码CRC例如：信息代码为:1011001对应：m(x)=x6+x4+x3+1生成多项式：g(x)=x4+x3+1代码为:11001CRC生成方法1：软件法（除法）

x4m(x)=x10+x8+x7+x4—10110010000

校验字段形成：（二进制除）取余数

1100110110010000得：1010

传输字段：10110011010校验：接收方使用相同的生成码进行校验。举例：循环冗余码CRCCRC生成方法2：硬件法(编码电路)g(x)=x4+x3+1的编码电路

（gi=1,Ri后接异或门）输出01011001101

R0

R1

R2R3

G开关输入

1001101I举例：循环冗余码CRC循环冗余码CRC常用的CRC生成多项式g(x)为:CRC16=x↑16+x↑15+x↑2+1

R=16，IBM专用

CRC16=x↑16+x↑12+x↑5+1

R=16，CCITT专用CRC32=x↑32+x↑26+x↑23+x↑22+x↑16+x↑12+x↑11+x↑10+x↑8+x↑7+x5+x↑4+x↑2+x+1

R=32,LAN中常用本章内容回顾数据通信的传输方式传输介质信号编码数据交换技术多路复用技术差错控制技术第3章设备网DeviceNet第3章设备网DeviceNet设备网

——连接工业现场设备DeviceNet总线含义DeviceNet是90年代中期发展起来的一种基于CAN技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络DeviceNet把可编程序控制器、传感器、光电开关、操作员终端、电动机保护器、变频器和软起动器等现场智能设备连接起来，是分布式控制系统减少现场I/O接口和布线数量，将控制功能下载到现场设备的理想解决方案DeviceNet总线现状DeviceNet由开放式设备网供货商协会ODVA（OpenDeviceNetVendorsAssociation）组织和管理，ODVA是一个负责DeviceNet协议的制定和增补工作的国际组织。现有供货商会员316个，已开发了350多种DeviceNet产品。DeviceNet产品增长势头迅猛，在美国和日本，它所占的市场份额已达50%以上，它每年正以高于150%的惊人速度不断增长几乎所有世界著名的电器和自动化元件生产上都在大力开发DeviceNet产品，如ABB、Rockwell、Phoenix、Contacts、Omron、Hitachi、Cutler-Hammer等用户对设备网的要求布线方便小尺寸物理设备低节点成本增加到相关设备快速呼应时间设备组态和诊断的带宽支持控制器/系统支持多销售商设备网络化设备的市场要求减少硬接线减少劳动力开支在许多情况下，减少硬件成本减少起动时间接线错误最少诊断功能有助于解决焦急的问题资源快速分配给下一个任务减少停机时间诊断功能提供预兆故障报警诊断功能有助于排除故障减少故障点传统网络和DeviceNet网络的比较ControlNetworke.g.DH+,ControlNetRemoteI/ORackA1-5vDC4-20ma120vAC24vDCTADDI/O网络e.g.RIOA1-5vDC4-20ma120vAC24vDC24vdc509-BODTADDDeviceNetwork24vdc509-BODTDeviceNet传统DeviceNet电缆结构+24VDC(V+)+0VDC(V-)CAN-HCAN-L屏蔽电缆空蓝白红黑它总共有五根线:电力线有+24VDC,0VDC通讯线有CAN-H,CAN-L屏蔽电缆

DeviceNet拓扑结构最长支线是6m(20ft)终端电阻是

121欧姆TapZeroDropShortDropsDaisyChain

max20feetNodeNodeNodeNodeNodeNodeNode终端电阻主线TrunkBranchingDropNodeNodeNodeNode终端电阻支线节点DeviceNet连接方式多端口连接器T型分接器干线段-注塑小型连接器支线-注塑连接器-0到20英尺.-小型和微型设备现场安装干线连接器

-螺纹型-弯曲型典型的密封型连接方式还有…开放式连接菊花链路连接方式粗主线－ThickTrunk通讯速度 125Kbaud250Kbaud500Kbaud最长主线距离500m(1640ft)250m(820ft)100m(328ft)最长支线距离20ft 20ft 20ft最多节点 64 64 64细主线－ThinTrunk通讯速度 125Kbaud250Kbaud 500Kbaud最长主线距离100m(328ft)100m(328ft) 100m(328ft)最长支线距离20ft 20ft 20ft最多节点 64 64 64扁平主线－FlatTrunk通讯速度 125Kbaud 250Kbaud 500Kbaud最长主线距离420m(1378ft)200m(656ft)75m(246ft)最长支线距离20ft 20ft 20ft最多节点 64 64 64DeviceNet的性能特点采用基于CAN的广播方式工作，网络上任一个节点均可在任一时刻主动向网络上其它节点发送信息，而不分主从。(2)网上可容纳64个节点地址，每个节点支持的I/O数量没有限制。(3)采用短帧结构，传输时间短，受干扰的概率低，具有极好的检错效果，具有CRC校验和其它检错措施，保证了数据出错率低。(4)通信介质为独立双绞总线，信号和电源承载于同一电缆。(5)支持设备的热插拔，无需网络断电。(6)采用非破坏性逐位仲裁机制，保证了通信的实时性。DeviceNet的网络介质ThickThinFlatDeviceNet的网络介质FlatMediaRoundMediaDevicePortDeviceLinkDeviceBoxT-PortKwikLinkTrunkCableDropCableAccessoriesFlatCableDeviceNet上的设备-扫描器设备网的管理者

DeviceNetScane