西门子模块6ES7214-2BD23-0XB8全年质保
是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式．全数字化．多点通信的底层控制网络。
现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的层控制网络。
现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。
现场总线是20世纪80年代中期在国际上发展起来的。随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的降低，计算机与系统得到迅速发展。现场总线可实现整个企业的信息集成，实施综合自动化，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。
为什么要用现场总线？我们通过对现场总线在不同情况下不同机构和不同的人公认的对现场总线的本质体现中了解；
1)中现场通信网络
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。
现场设备互联
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。
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。
2)分散功能块
fcs 废弃了的输入/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。
3)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。
4)开放式互联网络
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。
从以上内容我们可以看到，现场总线体现了分布、开放、互联、高可靠性的特点，而这些正是dcs系统的缺点。dcs通常是一对一单独传送信号，其所采用的模拟信号精度低，易受干扰，位于操作室的操作员对模拟仪表往往难以调整参数和预测故障，处于“失控”状态，很多的仪表厂商自定标准，互换性差，仪表的功能也较单一，难以满足现代的要求，几乎所有的控制功能都位于控制站中。fcs则采取一对多双向传输信号，采用的数字信号精度高、可靠性强，设备也始终处于操作员的远程监控和可控状态，用户可以自由按需选择不同品牌种类的设备互联，智能仪表具有通信、控制和运算等丰富的功能，控制功能分散到各个智能仪表中去。由此我们可以看到fcs相对于dcs的巨大进步。
也正是由于fcs的以上特点使得其在设计、安装、投运到正常生产都具有很大的优越性：由于分散在前端的智能设备能执行较为复杂的任务，不再需要单独的控制器、计算单元等，节省了硬件投资和使用面积；fcs的接线较为简单，一条传输线可以挂接多了设备，大大节约了安装费用；由于现场控制设备往往具有自诊断功能，并能将故障信息发送至控制室，减轻了维护工作；由于用户拥有高度的系统集成自主权，可以通过比较灵活选择合适的厂家产品；整体系统的可靠性和准确性也大为提高。这一切都帮助用户实现了减低安装、使用、维护的成本，终达到增加利润的目的。
1、基金会现场总线(foundationfieldbus简称ff)
这是以美国fisher-rousemount公司为首的联合了横河、abb、西门子、英维斯等80家公司制定的isp协议和以honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的worldfip协议于1994年9月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。基金会现场总线采用化组织iso的开放化系统互联osi的简化模型(1，2，7层)，即物理层、数据链路层、应用层，增加了用户层。ff分低速h1和高速h2两种通信速率，前者传输速率为31.25kbit/秒，通信距离可达1900m，可支持总线供电和本质安全防爆环境。后者传输速率为1mbit/秒和2.5mbit/秒，通信距离为750m和500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协议符号iec1158-2标准。ff的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。
2、can(controllerareanetwork控制器局域网)
早由德国bosch公司推出，它广泛用于离散控制领域，其总线规范已被iso组织制定为，得到了inbbb、motorola、nec等公司的支持。can协议分为二层：物理层和数据链路层。can的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。can支持多主工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来避免冲突，通讯距离远可达10km/5kbps/s，通讯速率高可达40m/1mbp/s，网络节点数实际可达110个。目前已有多家公司开发了符合can协议的通信芯片。
3、lonworks
它由美国echelon公司推出，并由motorola、toshiba公司共同倡导。它采用iso/osi模型的全部7层通讯协议，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质，通讯速率从300bit/s至1.5m/s不等，直接通信距离可达2700m(78kbit/s)，被誉为通用控制网络。lonworks技术采用的lontalk协议被封装到neuron(神经元)的芯片中，并得以实现。采用lonworks技术和神经元芯片的产品，被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业。
4、devicenet
devicenet是一种低成本的通信连接也是一种简单的网络解决方案，有着开放的网络标准。devicenet具有的直接互联性不仅改善了设备间的通信提供了相当重要的设备级阵地功能。debicenet基于can技术，传输率为125kbit/s至500kbit/s,每个网络的大节点为64个，其通信模式为：生产者/客户(producer/consumer)，采用多信道广播信息发送方式。位于devicenet网络上的设备可以自由连接或断开，不影响网上的其他设备，其设备的安装布线成本也较低。devicenet总线的组织结构是opendevicenetvendorassociation(开放式设备网络供应商协会，简称“odva”)。
5、profibus
profibus是德国标准(din19245)和欧洲标准(en50170)的现场总线标准。由profibus--dp、profibus-fms、profibus-pa系列组成。dp用于分散外设间高速数据传输，适用于加工自动化领域。fms适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。pa用于过程自动化的总线类型，服从iec1158-2标准。profibus支持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。profibus的传输速率为9.6kbit/s至12mbit/s，大传输距离在9.6kbit/s下为1200m，在12mbit/s小为200m，可采用中继器延长至10km，传输介质为双绞线或者光缆，多可挂接127个站点。
6、hart
hart是highwayaddressableremotetransducer的缩写，早由rosemount公司开发。其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变的过渡产品。其通信模型采用物理层、数据链路层和应用层三层，支持点对点主从应答方式和多点广播方式。由于它采用模拟数字信号混和，难以开发通用的通信接口芯片。hart能利用总线供电，可满足本质安全防爆的要求，并可用于由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。
7、cc-bbbb
cc-bbbb是control&communicationbbbb(控制与通信链路系统)的缩写，在1996年11月，由三菱电机为主导的多家公司推出，其增长势头迅猛，在亚洲占有较大份额。在其系统中，可以将控制和信息数据同是以10mbit/s高速传送至现场网络，具有性能zhuoyue、使用简单、应用广泛、节省成本等优点。其不仅解决了工业现场配线复杂的问题，具有优异的抗噪性能和兼容性。cc-bbbb是一个以设备层为主的网络，也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。2005年7月cc-bbbb被中国国家标准委员会批准为中国国家标准指导性技术文件。
8、worldfip
workdfip的北美部分与isp合并为ff以后，worldfip的欧洲部分仍保持独立，总部设在法国。其在欧洲市场占有重要地位，特别是在法国占有率大约为60%。worldfip的特点是具有单一的总线结构来适用不同的应用领域的需求，没有任何网关或网桥，用软件的办法来解决高速和低速的衔接。worldfip与ffhse可以实现“透明联接”，并对ff的h1进行了技术拓展，如速率等。在与iec61158类型的连接方面，worldfip做得好，走在列。
较有影响的现场总线还有丹麦公司process-dataa/s提出的p-net，该总线主要应用于农业、林业、水利、食品等行业;swiftnet现场总线主要使用在航空航天等领域，还有一些其他的现场总线这里就不再赘述了。
9、interbus现场总线
interbus是德国phoenix公司推出的较早的现场总线，2000年2月成为iec61158。interbus采用化组织iso的开放化系统互联osi的简化模型（1，2，7层），即物理层、数据链路层、应用层，具有强大的可靠性、可诊断性和易维护性。其采用集总帧型的数据环通信，具有低速度、高效率的特点，并严格保证了数据传输的同步性和周期性；该总线的实时性、抗干扰性和可维护性也非常出色。interbus广泛地应用到汽车、烟草、仓储、造纸、包装、食品等工业，成为国际现场总线的者。
较有影响的现场总线还有丹麦公司process-dataa/s提出的p-net，该总线主要应用于农业、林业、水利、食品等行业；swiftnet现场总线主要使用在航空航天等领域。
结束语
现场总线适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向，使用现场总线技术必将带来良好的经济效益和社会效益。
can总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，以其高性能和高可靠性在自动控制领域得到了广泛的应用。为提高系统的驱动能力，增大通信距离，实际应用中多采用philips公司的82c250作为can控制器与物理总线间的接口，即can收发器，以增强对总线的差动发送能力和对can控制器的差动接收能力。为增强抗干扰能力，往往在can控制器与收发器之间设置光电隔离电路。典型的can总线接口电路原理如图1所示。
图1 典型的can总线接口电路原理图
1接口电路设计中的关键问题
1.1 光电隔离电路
光电隔离电路能增强系统的抗干扰能力，但也会增加can总线有效回路信号的传输延迟时间，导致通信速率或距离减少。82c250等型号的can收发器本身具备瞬间抗干扰、降低射频干扰(rfi)以及实现热防护的能力，其具有的电流限制电路还提供了对总线的保护功能。如果现场传输距离近、电磁干扰小，可以不采用光电隔离，以使系统达到大的通信速率或距离，并且可以简化接口电路。如果现场环境需要光电隔离，应选用高速光电隔离器件，以减少can总线有效回路信号的传输延迟时间，如高速光电耦合器6n137，传输延迟时间短，典型值仅为48ns，已接近ttl电路传输延迟时间的水平。
1.2隔离
光电隔离器件两侧所用电源vdd与vcc必须完全隔离，否则，光电隔离将失去应有的作用。电源的隔离可通过小功率dc/dc电源隔离模块实现，如外形尺寸为dip-14标准脚位的5v 双路隔离输出的小功率dc/dc模块。
1.3 上拉电阻
图1中的can收发器82c250的发送数据输入端txd与光电耦合器6n137的输出端out相连，注意txd必须接上拉电阻r3。一方面，r3保证6n137中的光敏导通时输出低电平，截止时输出高电平;另一方面，这也是can总线的要求。具体而言，82c250的txd端的状态决定着高、低电平can电压输入/输出端canh、canl的状态(见表1)。can总线规定，总线在空闲期间应呈隐性，即can网络中节点的缺省状态是隐性，这要求82c25o的txd端的缺省状态为逻辑1(高电平)。为此，必须通过r3确保在不发送数据或出现异常情况时，txd端的状态为逻辑1(高电平)。
表1 txd与canh、canl的关系表
1.4 总线阻抗匹配
can总线的末端必须连接2个120ω的电阻，它们对总线阻抗匹配有着重要的作用，不可省略。否则，将大大降低总线时的可靠性和抗干扰性，甚至有可能导致无法通信。
1.5 其它抗干扰措施
为提高接口电路的抗干扰能力，还可考虑以下措施：
(1)在82c25o的canh、canl端与地之间并联2个30 pf的小，以滤除总线上的高频干扰，防止电磁辐射。
(2)在82c250的canh、canl端与can总线之间各串联1个5ω的电阻，以限制电流，保护82c250免受过流冲击。
(3)在82c25o、6n137等的电源端与地之间加入1个100 nf的去耦合电容，以降低干扰。
2结语
接口电路是can总线网络中的重要环节，其可靠性与安全性直接影响整个通信网络的运行。本文了can接口电路设计中应注意的几个关键问题。只有抓住设计中的关键，才能提高多接口电路的质量与性能，确保can总线网络安全、可靠地运行