现场总线(Field bus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点,因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。
它是一种工业数据总线,是自动化领域中底层数据通信网络。
简单说,现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输,是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。
总线特性
由于总线是连接各个部件的一组信号线。通过信号线上的信号表示信息,通过约定不同信号的先后次序即可约定操作如何实现。总线的特性如
( 1)物理特性(机械标准):
物理特性又称为机械特性,指总线上部件在物理连接时表现出的一些特性,如插头与插座的几何尺寸、形状、引脚个数及排列顺序
( 2)功能特性(通讯标准):
功能特性是指每一根信号线的功能,如地址总线用来表示地址码。数据总线用来表示传输的数据, 控制总线表示总线上操作的命令、状态等。
( 3)电气特性(电气标准):
电气特性是指每一根信号线上的信号方向及表示信号有效的电平范围,通常,由主设备(如 CPU)发出的信号称为输出信号( OUT),送入主设备的信号称为输入信号( IN)。通常数据信号和地址信号定义高电平为逻辑 1、低电平为逻辑 0,控制信号则没有俗成的约定,如 WE表示低电平有效、 Ready表示高电平有效。不同总线高电平、低电平的电平范围也无统一的规定,通常与 TTL是相符的。
( 4)时间特性:
时间特性又称为逻辑特性,指在总线操作过程中每一根信号线上信号什么时候有效,通过这种信号有效的时序关系约定,确保了总线操作的正确进行。
我们通常说的总线协议其实包含了,总线标准和通信协议两部分。
首先总线是面对现场设备的数据交换,它主要由电气标准,机械标准和通讯标准三大部分构成。而通讯协议呢,其实就是通讯标准,是设备之间进行数据交换的规约,也就是说A和B设备交换数据的时候,A设备发出的数据可能是先寻址,然后再握手,然后在数据发送等等,然后B设备必须要知道A的发送规则才能读懂发来的数据是什么意思。
总线缺点