工控新人對現場總線的理解

現場總線技術是20世紀80年代中期在國際上發展起來的一種工業控制技術。通俗地講，現場總線就是用在現場的總線技術，和計算機內部的總線概念一樣，但是由于現場的特殊環境（如溫度，安裝條件，干擾等等），不同于計算機通常用于室內，為了區別，所以我們把這種總線稱為現場總線。

做過PLC的人都知道，如果現場有100個I/0點，我們就需從PLC柜引超過100根的電線到現場，如果是1000個呢？所以有人就想，能不能把這些所有的點用一根電纜都連接起來呢？不錯，現場總線就實現了這種功能，它極大地方便了布線。

現場總線主要由物理通訊形式+通訊協議+網絡調度機制這三部分組成。

物理通訊形式，其實就是RS485、RS232、RS422、TCP/IP這幾種物理通訊形式。另外還有無線，但是現在無線技術的通訊穩定性和行業和國家還沒有形成一些規范，所以未來幾年也不會大量使用無線作為現場總線。

通訊協議，通訊協議對于自控人來說并不陌生，但是很少有人深刻理解和掌握，現場總線的協議，主要是每個現場總線站點需要通訊數據以何種形式通過通訊形式傳輸。

網絡調度機制，大家可能覺得通訊協議和網絡調度機制是一回事，其實并不是，這是現場通訊特點，普通總線只是關鍵通訊數據，而現場總線要支持帶有時間標簽和優先級，也就是這個調度機制主要是保證通訊數據的實時性和及時性。

現場總線等同于生活中交通系統，通訊形式=交通上水陸空；通訊協議=交通上的交通規則；網絡調度=交通上交警指揮系統。

生活中人們不論何種方式出行，都不會離開水陸空這三種形式，而不論作何種交通工具，都是要遵守交通規則。只有遵守交通規則才能正常行駛并到達指定地點，而交警的工作就要解決在正常運行當中一些由于干擾造成的交通擁堵，交警主要是來解決擁堵，并保證關鍵道路的通行，并有效地實施了交通上的優先級。

現場總線技術確實改變了傳統總線控制思維，常規的總線控制都是由一個主控CPU通過總線把子站數據拿過來進行計算，然后根據結果再通過總線把控制要求下發給另一子站，這樣其實就是浪費總線帶寬的資源，通過現場總線技術，可以把控制分散到各個子站，而每個子站有數據采集的終端和執行者，這樣可以有效地減輕中央CPU的負擔，并且改變常規的控制模式。（今天的轉發暗號是：億維，專注核心控制）以前很多人都說現場總線可以節省大量布線成本，其實線纜成本是有一些但絕不是現場總線技術為之存在的理由，它是一種改變常規控制的革新式技術，它把控制的核心通過總線技術下放到各個站點，在總線上的各個通訊站點，不再是數據采集和控制執行的終端，而是具有控制邏輯的大腦。