现场总线与上层网络的连接方式

A. 常见的现场总线有哪几种各有什么主要的优缺点。

常见的现场总线有：PROFIBUS、EtherCAT、Lightbus、Interbus、CANopen、ControlNet、SERCOS interface、Ethernet、PROFINET、USB、Modbus、RS232/RS485、CC-Link、AS-Interface、LON、EIB、SNMP、QOS、CAN、MECHATROLINK。

总线优点：现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列，为其应用开拓了更为广阔的领域；一对双绞线上可挂接多个控制设备， 便于节省安装费用；节省维护开销；提高了系统的可靠性；为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。

总线缺点：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与综合变得更复杂，使控制系统的性能受到负面影响。

总线本质

不同的机构和不同的人可能对现场总线有着不同的定义，不过通常情况下，大家公认在以下六个方面：

1、通信网络

用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。

2、设备互联

依据实际需要使用不同的传输介质把不同的现场设备或者现场仪表相互关联。

3、互操作性

用户可以根据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路，从而可以自由地集成FCS。

4、分散功能块

FCS废弃了DCS的输入/输出单元和控制站，把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表，从而构成虚拟控制站，彻底地实现了分散控制。

5、通信线供电

通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量，这种方式提供用于本质安全环境的低功耗现场仪表，与其配套的还有安全栅。

6、开放式互联网

现场总线为开放式互联网络，既可以与同层网络互联，也可与不同层网络互联，还可以实现网络数据库的共享。

B. 现场总线与工业以太网在应用上的区别

Vicre Elmite 10:01:20
一般说来工业以太网用在管理层面，比如工厂－车间－控制设备的各个层面可以建立以太网并且在各个层次间建立通讯，但是各个现场控制点象各种传感器、变送器、控制阀、执行机构等等与控制设备的联系却是点对点的，即控制设备必须通过大量I/O接口与各个现场控制点联系。
而现场总线中各个现场控制点之间是以网络形式连接的，并且采用总线形式，可以在任意位置上与控制设备通讯。
简单来说就是在控制现场，传统的通讯方式类似与电信局，而现场总线则类似于互联网。
Vicre Elmite 10:05:05
工业以太网中任意设备都是平等共享网络带宽的；
而现场总线则依据设备性能有可能使用轮询、令牌等方式使用带宽，而且现场总线上至少有一台网络控制器或上位机来控制总线上的通讯。
Vicre Elmite 10:07:17
现场总线是直接面向控制对象的，例如SIEMENS的ProfiBus-DP以及ASI，前者连接PLC或者变频器，后者一般是ASI接近开关、光电开关等，而把上述若干独立的系统再要连接通讯的话，通常采用工业以太网络连接，而且一般都会配有上位机，此网络与一般的以太网并没有本质上的区别。

由于世界上同时存在着8种之多的现场总线标准，而且彼此也不通用，这样就违背了现场总线的开放的原则，所以，现在寻求采用技术上比较成熟的以太网引入工业控制中，但要解决的问题是以太网的时间延迟，不可靠性等问题，而且以太网在速度上有优势！工业以太网的发展是应需求而生的.现在以太网在局域网市场中已经占有80%强份额,有着良好的IT技术基础,又具有开放的特点,新一代以太网技术很好的解决了传统以太网延时和不确定的问题,正好满足全厂的信息系统一网到底的需求,足够的网络带宽保证视频\语音\数据三网合一成为可能.专为适合工业环境设计的网络产品,一切的一切使工业通讯依赖以太网成为趋势!另外,提醒各位,现在大家似乎把工业以太网的可用性问题都集中在了交换机上,可实际上连接器件的也有着不能忽视的作用,一个的工业网络产品供应商,他的接插件同样为工业打造,这才叫专业!各位专业人士请不要忽略任何一个细节.

实际上现场总线主要是实时性、可靠性比传统的工业以太网高很多，比如对实时性、数据传送可靠性要求高的场合就只有使用现场总线了，主要是用在现场一级，以及现场一级设备装置之间的信息交换、控制；而工业以太网是随着ＩＴ技术的飞速发展，以太网在工业自动化控制中的应用而生，但是由于一直存在数据通信实时性、可靠性以及网络阻塞等问题，因此主要是应用在车间级及工厂级上层网络监控之用，不过随着各技术的进步，工业以太网在解决上述问题已取得了巨大的进步，因此在当前有取代过去多种现场总线的趋势！！

以太网是一种介质，其速度快，应用广泛为优势。很早以前就有将以太网用作现场总线的做法，然而，以太网的资源得不到有效的利用，速度快但传输效率低下，不可靠等特点并不适合现场的应用要求。但是，目前通过对以太网协议的修改，有些方案大大改善了以太网的缺点，如通过修改分布式报文结构和传输方式，使以太网的高速率传输得到充分应用，拓扑结构更为灵活，方便现场布线，通过设立专用通道保证实时性，达到微秒级的循环时间，完全利用PC控制中PC资源。另外，随着PC技术和IT的发展，以太网物理层的很多通用部件成本越来越低。以更低的价格和更高的效率，满足现场的诸多应用。何乐而不为呢？但是，好像目前国内的以太网的应用都停留在交换机上，其不是协议....其实经过修改的以太网解决方案已经大大改善了大家讨论的以太网的劣势。
Vicre Elmite 10:10:15
控制领域的通讯标准之争，这几年是越演越列，各有长短却无法统一，所以现场总线到底是什么，很难有个明确的定义。有人认为这是个概念，只要能实现现场信号互交就是现场总线；也有人认为是一种技术，必须采用某种技术或协议。角度不同，认识也不同。
其实同一种东西用在不同场合给人的印象也不同，比如用在航空器上的控制系统，无论它是怎样联系的，总难让人和“现场”联系起来；另外在楼宇自动化中也有采用“现场总线”概念的，但和工业控制系统比差别却很大。

Vicre Elmite 10:10:39
现场总线，主要体现的是优先级的策略，传输的距离和适应恶劣环境的要求也有相对的优势。
Vicre Elmite 10:11:22
工业以太网中任意设备都是平等共享网络带宽的；
而现场总线则依据设备性能有可能使用轮询、令牌等方式使用带宽，而且现场总线上至少有一台网络控制器或上位机来控制总线上的通讯。

就是这么回事。

其实我觉得现场总线与工业以太网之间最大的区别就在于“现场”二字，在控制设备以下不能用以太网，控制设备以上的联网就五花八门了，如果不计权限、内容，一些特大型企业据说可以连到国家财政部主机。
Vicre Elmite 10:16:19
设置，参考说明书，任何一套自动化设备（太多行业应用了，也不知道你说那一种啊）都配有设置图解，这个自己想办法看公司生产设备的说明书。。。。。。

C. 哪位能帮忙科普一下现场总线，特别是CAN和MVB

1. 基本概念
   标准国际电工委员会(IEC)定义：安装a在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的b数字式、c串行、d多点通信的数据总线。
   abcd四个核心技术点

   传统国际标准中，现场总线包括8种，其中包括CAN

2. 广义概念
   广义的现场总线还包括工业以太网
   工业以太网是对传统以太网的实时性、可靠性等加强后的版本

3. 信息网络和控制网络
   以现场总线和工业以太网，以及传统的一些通信技术手段(如RS-485等)，可以共同解决底层网络，
   即控制网络的需求，也即本问题中，PLC丶DCS对应的(主要面向设备的)控制网络需求。
   而上层信息网络(主要与管理丶办公等事务相关，主要面向人)主要依赖传统意义的以太网
   工业以太网有助于一网到底(即打通信息网络和控制网络)

4. CAN与MVB

   CAN主要面向嵌入式平台中，面向以私人汽车为代表的车辆；而MVB主要是面向工程车辆和公共轨道交通的车辆。
   

D. 什么是现场总线目前有哪五种比较典型的现场总线技术

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，也是现在我们工作中提到比较多的名词，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表与控制器主机（网关）等现场设备间的数字通信。按照现场技术使用比较多的分为485总线：最早的现场总线技术之一，采用半双工工作方式，支持多点数据通信。为有极性总线，拓扑结构为手拉手。