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1、现场总线设备及接口现场总线设备及接口纲要现场总线设备现场总线接口接口电路设计 技术展望与发展趋势12344现场总线设备连接在现场总线上的各种仪表设备，这些设备按其功能可分为 ： v变送器类设备差压变送器压力变送器温度变送器 v执行器类设备气动执行器电动执行器 v转换类设备现场总线电流转换器现场总线气压转换器 v接口类设备各种计算机和控制器与现场总线之间的接口设备 v电源类设备为现场总线设备供电的电源 v附件类设备各种总线连接器 安全栅 终端器 中继器现场总线设备图1 通用现场总线网络结构 现场总线接口概述：现场总线接口是一个高性能的过程控制接口（PCI）， 该接口可实现先进过程控制和多通道的通
2、信管理。现场 总线接口是一个16位的ISA卡，可插入工业或商用机 。它具有独立的（）的主控通 道，以及位精简指令集 。直接连 接到PC机总线上，为现场总线和机应用进程之间提 供高速通信功能。 特点：强有力的硬件结构开放式的软件系统结构易安装、易扩展现场总线链路主控器过程监控灵活的“桥”可升级的固件隔离的无源现场总线介质连接单元现场总线接口（标准232接口）图2 MAX接口引脚图引脚引脚名引脚说明1C1+电压倍增充电泵电容正端2V+电压倍增充电泵电容负端3C1-反向充电泵电容正端4C2+反向充电泵电容负端5C2-充电泵产生的+5.5V6V-充电泵产生的-5.5V7T2out发送器2输出端8R2i
3、n接收器2输入端9R2outTTL接收器2输出端10T2inTLL发送器2输入11T1inTLL发送器1输入12R1outTTL接收器1输出端13R1in接收器1输入端14T1out发送器1输出端15GND接地端16VCC正电源端表1 MAX232引脚说明现场总线接口图3 MAX232接口连接图接口电路设计（问题的提出）基于现场总线的控制系统要求现场仪表及设备必 须具有相同的现场总线接口,而我国目前的实际 情况是：多数传统仪表及现场设备不具备现场总 线接口,完全使用国外进口设备使系统成本过高 。因此：问题1：如何将传统仪表及现场设备接入 现场总线？电路设计（问题的提出）基于现场总线技术的控制系
4、统是开放系统，允许 不同厂家产品互连，这就为国内自动化产品制造 业提供了新的机遇。但目前的实际情况是：多数 传统仪表及现场设备制造企业不具备现场总线接 口技术开发经验和人才；相关技术研究和人才培 养不得不从零开始，因此产品开发周期过长，超 出了中小企业承受能力。因此：问题2：如何帮助我国仪表及现场设备制 造企业尽快开发出具有现场总线接口的产 品？电路设计（问题的提出）目前，国际现场总线IEC 61158 包括了8种的现 场总线标准，除了这8种之外，在我国还流行了 CAN、LONWORKS等几种现场总线，在实际 应用系统中经常出现几种现场总线并存的情况； 因此：问题3：如何将异型总线系统及设备接
5、 入，实现互连？ 电路设计（问题的提出）有些设备支持较低速的总线标准，在一些控制 系统中无法满足高速通信的要求，不能很好地 完成控制目的，甚至容易造成系统故障，若更 换设备则成本太高。问题4：如何将低速总线转换成高速总 线？接口电路设计（解决方案）设 计 接 口 电 路！4接口电路设计鼎实创新科技公司针对目前我国应用现场总线 技术的瓶颈问题,提出“总线桥“技术概念并开发 了系列产品。u1、B系列协议转换总线桥通过RS-232、RS-485通信接口，将智 能现场设备，如变频器、温度巡检仪、 回路调节器等连接到现场总线 PROFIBUS上。对于一些应用普遍的通 信协议, 如OMROM/PLC的HO
6、STLINK 串口协议、东芝变频器通信协议等，B 系列协议转换总线桥有定制协议业务， 支持这些协议的产品。图5 应用总线桥将具有RS232/485、MODBUS等通信协议设备连接到PROFIBUS总线上B系列协议转换总线桥u2、网关(Gateway)系列： 网关(Gateway)系列产品用于不同现场总 线之间的接口,目前已有PROFIBUS- CAN网关、PROFIBUS-MODBUS网关 、Ethernet(TCP/IP)-PROFIBUS网关、 和Ethernet(TCP/IP)-MODBUS网关。 图6 PROFIBUS到MODBUS网关PB-B-MODBUS的应用网关(Gateway)
7、系列图7 PROFIBUS到CAN总线网关PB-B-CAN2.0的应用网关(Gateway)系列u3、OEM系列嵌入式PROFIBUS接口嵌入式PROFIBUS接口面向自主开发 PROFIBUS-DP产品的用户，以OEM方 式提供PROFIBUS-DP从站通信接口。 产品是一块面积不超过25 cm2 模板插接 在用户产品模板上，采用TTL异步串口 或双口RAM实现与用户模板的数据交换 。嵌入式PROFIBUS接口可将用户数据 转换成标准PROFIBUS通信协议。图8 PB系列产品技术展望与发展趋势总体说来，自动化系统与设备将朝着现场总线体 系结构的方向前进，这一发展趋势是肯定的。既然 是总线，
8、就要向着趋于开放统一的方向发展，成为 大家都遵守的标准规范，但由于这一技术所涉及的 应用领域十分广泛，几乎覆盖了所有连续、离散工 业领域，如过程自动化、制造加工自动化、楼宇自 动化、家庭自动化等等。大千世界，众多领域，需求各异，一个现场总线 体系下可能不止容纳单一的标准。几大技术均具有 自己的特点，已在不同应用领域形成了自己的优势 。加上商业利益的驱使，它们都各自正在十分激烈 的市场竞争中求得发展。有理由认为:在从现在起的 未来10年内，可能出现几大总线标准共存，甚至在 一个现场总线系统内，几种总线标准的设备通过路 由网关互连实现信息共享的局面。技术展望与发展趋势现场总线技术的兴起，开辟了工厂 底层网络的新天地。它将促进企业网络 的快速发展，为企业带来新的效益，因 而会得到广泛的应用，并推动自动化相 关行业的发展。Tanks for listening
