1 概述
跟着计算机技能，通讯技能，集成电路技能及智能传感技能的开展，在工业操控范畴呈现了一种新式的操控技能，即现场总线。它是上述几种技能的结合，是当今自动操控技能开展的热门，代表了工业操控范畴往后的一种开展方向。它的呈现，将使传统的操控体系不管在结构上仍是在性能上呈现巨大的腾跃，能够说现场总线是操控范畴的一场革新，它代表了一种有打破含义的新的操控思维，它将拓荒一个新的时代。现场总线呈现于80 时代后期，从实质上来说，它是一种数字通讯协议，是一种运用于出产现场、在智能化操控设备之间实施双向串行通讯、多节点的数字通讯的体系，是一种敞开的、数字化的、多点通讯的低层操控网络。它使得自控体系和设备有了通讯才能。现场总线操控体系FCS（Fieldbus ControlSystem）是继基地式气动外表操控体系，电动单元组合式模仿外表操控体系，会集实式数字操控体系集散式操控体系DCS 后的新一代操控体系。现代工业操控思维的中心是“涣散操控，会集监控”使得“风险涣散，操控涣散”，但即使是现在盛行的DCS 操控，其与工业进程打交道的进程操控站依然仍是会集的，现场信号的检测、传输和操控仍是选用的4~20mA 的模仿信号，这正是对涣散操控，会集监控思维的违反。而FCS 操控体系真实做到了这一点，把操控完全地下放到现场，现场的智能外表就能完结比如数据收集，数据处理，操控运算和数据输出大部分现场功用，只要一些现场外表无法完结的高档操控功用才由上位机来完结。并且现场节点之间能够彼此通讯完结互操作，现场节点也能够把自己的确诊数据传送给上位机，有益于设备办理。
2 首要现场总线简介
因为现场总线的许多长处, 所以近十年来呈现了多种有影响的现场总线, 如基金会现场总线F F、profibus、CAN、LONworks、HART 等,并得到了广泛的运用。下面仅对前两种现场总线予以扼要介绍。
2.1 基金会现场总线FF(Foundat ion Fiedbus)
基金会现场总线是国际上几家现场总线经过剧烈竞赛后构成的一种现场总线, 由现场总线基金会推出。与私有的网络总线协议不同,FF总线不附归于任何一个企业或国家。其总线体系结构是参照、ISO 的OSI 模型中物理层、数据链路层和运用层, 并增加了用户层而建立起来的通讯模型。FF 得到了世界上简直一切的闻名外表制作商的支撑, 一起恪守IEC 的协议规划,与IEC 的现场总线国际规范和草案根本- 致,加上它在技能上的优势, 所以极有期望成为将来的首要国际规范。
FF 总线供给了Hl 和H2 两种物理层规范。Hl 是用于进程操控的低速总线, 传输速率为31.25Kbps, 传输间隔为200m、450m、1200m、1900m 四种( 加中继器能够延伸), 可用总线供电, 支撑实质安全设备和非实质安全总线设备。H2 为高速总线, 其传输速率为IMbps( 此刻传输间隔为750m) 或2.5bps( 此刻传输间隔为500m)。H1 和H2 每段节点数可达32 个, 运用中继器后可达240 个,Hl 和H2 可经过网桥互连。FF 的杰出特色在于设备的互操作性、改进的进程数据、更早的猜测保护及牢靠的安全性。
2.2 进程现场总线Profibus
Profibus 由Siemens 公司提出并竭力倡议,己先后成为德国国家规范DIN19245 和欧洲规范EN50170, 是一种敞开而独立的总线规范, 在机械制作、工业进程操控、智能建筑中充任通讯网络。profibus 由Profibus-PA、Profibus-DP 和Profibus-FMS 三个系列组成。Profibus-PA (Process Automation) 用于进程自动化的低速数据传输, 其根本特性同FF 的Hl 总线,能够供给总线供电和实质安全, 并得到了专用集成电路(ASIC) 和软件的支撑。profibus-DP与Profibus-PA 兼容, 根本特’ 性同FF 的H2总线, 可完结高速传输, 适用于涣散的外部设备和自控设备之间的高速数据传输, 用于衔接Profibus-PA 和加工自动化。Profibus-FMS 适用于一般自动化的中速数据传输, 首要用于传感器、执行器、电气传动、PLC、纺织和楼宇自动化等。后两个系列选用RS485 通讯规范,传输速率从9.6kbp s 到12Mbps, 传输间隔从1200M 到loom( 与传输速率有关)。介质存取操控的根本方法为主站之间的令牌方法和主站与从站之间的主从方法, 以及归纳这两种方法的混合方法。profibus 是一种比较老练的总线,在工程上的运用十分广泛。
3 现场总线在人造板机器设备中的运用
现在，现场总线在国内人造板机器制作业中尚属起步阶段。上海人造板机器厂首先在MDF（中密度纤维板）出产线上运用了现场总线操控方法，并获得了巨大的成功。现在咱们以上海人造板机器厂接连平压MDF 出产线为例作一简略介绍。
3.1 整条出产线主线部分现场总线示意图（见图１）
3.2 首要装备：
3.2.1 人机界面层（HMI）。由数据收集服务器、工程师站、操作上位机、趋势和机器参数上位机、配方参数上位机、打印机等组成，并经过网线（TCP/IP）完结与PLC 的数据交换。
3.2.2 操控层。由PLC( 西门子S7 400 系列) 组成，是现场总线的主站，首要收集基层和上层信号数据，并依据预先编制的程序完结契合出产工艺的一切动作，是设备操控的中心部分。
3.2.3 PROFIBUS 现场总线层。PLC 主站经过现场总线（PROFIBUS）与现场的各个从站（包含西门子ET200S、变频器、传感器等）进行通讯。
4 运用现场总线后的首要长处：
4.1 数据交换量大，可完结操作简略、毛病确诊具体、历史数据记载和出产报表。
4.2 节省了许多操控电缆。因为主站和现场从站、传感器和执行器都是经过现场总线来传递信息的，所以减少了操控柜到现场的许多操控电缆，也减少了因为电缆所形成的毛病。
4.3 PLC 由规范的处理器组成，PLC 与PLC之间也可经过PROFIBUS 现场总线进行通讯，通讯速度可达1500Kbaud.
4.4 体系具有杰出的敞开性，可与其他网络组成更高档别的体系。
5 结束语
现场总线作为自动化范畴的一次革新，它的含义和发生的效益是十分巨大的。经过这种结构可完结对全厂各出产环节有用的监督、办理、指挥、调度。这种结构具有牢靠性高、扩展性好，出产工艺适宜性强，比较合适MDF 这种中大型的全厂DCS 网络操控。积极开展各种现场总线技能在人造板机器操控上的研讨和运用，关于人造板机器制作厂家来说能够更好地完善设备功用、增强毛病确诊功用、进步设备精度、优化设备出产工艺，一起也防止走许多弯路和资源糟蹋，是合适我国国情的一个有用的开展途径。
