几种现场总线在国内的发展展望 点击：7864 | 回复：52
发表于：2003-03-14 10:36:00
楼主
这里谈一下个人的看法,欢迎大家一起讨论.
(Lonworks基本不做工业用途,这里没有对其前景进行分析)
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主流总线两种Profibus和DeviceNet
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1.Profibus有全球最多的供货厂商数,国内第一个去得了行业标准JB/10308.3-2001,国内生产Profibus产品的厂商有十多家,国内有能够进行国际认证的实验室.以上表明Profibus在国内已经得到了很好的发展,目前在国内市场占有率也是最高的.
可以预见在未来几年内,Profibus还将在国内占主导地位.
大厂支持:西门子
2.DeviceNet是现场总线中技术最成熟的一种,由于DeviceNet的出现比Profibus要晚6,7年,现在的供货商数在众多总线中次于Profibus,但是DeviceNet目前占有世界两个最大市场美国和日本50%以上的份额.全球来看每年新增的结点数和Profibus不相上下.
另外DeviceNet在国内第一个取得了国家标准GB/T 18858.2-2002.国内目前DeviceNet的开发商大约有7,8家左右,但是由于RA对DeviceNet产品的报价远高于西门子对Profibus产品的报价,所以大家普遍认为DeviceNet没有价格优势.
由于ODVA China的推动,DeviceNet在国内将得到比较快速的发展,但是要超越Profibus的市场份额在短期内是不可能的.
大厂支持:Rockwell(AB), 欧姆龙
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自行开发低端系统的首选-CAN
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CAN总线没有任何组织来管理,(当然DeviceNet是基于CAN的),系统开发成本极低!!!
特别适用于只有I/O的系统.在小水泥,小饲料等对系统要求较低又不要求设备通用性的场合,CAN是最好的解决方案.
由于我国有众多的中小企业,特别是乡镇工业企业都需要进行技术改造,未来一段时间,CAN总线的前景非常看好.
大厂支持:无
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随PLC进行系统配套的两种常用总线Modbus和CC-link
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1.Modbus算是最老的几种现场总线了(当然还有HART更老), 经过20年的发展,也培养出了一大批设备供货商.Modbus国内开发的情况不大清楚,不过国内大型项目采用Modbus的实例比较多,但是有20多年历史的Modbus和只有7,8年历史的DeviceNet如果这样做比较是不合理的.
Modbus今后将主要作为Schneider主机系统的配套,发展空间相对较小,如果国内厂商进行开发,很难保证开发投资的获利.
大厂支持:Schneider(施奈德)
2.CC-Link是和DeviceNet同时期推出的一种现场总线.从技术上看CC-link基本是RS485的改进,很多人认为CC-link在技术上首先不够先进.但是不管那种现场总线本来都不是很先进的技术,实用和可靠才是最重要的.CC-link由于是基于485开发的,产品价格较低,特别适合485网络换网的用户.另外菱电公司在中国的大力宣传也为CC-link提高了知名度.但是CC-link毕竟没有广泛的供货厂商,也没有在欧美得到市场的认同(当然要进入市场本来就是很难的).国内厂商没有开发CC-link产品的必要.
大厂支持:三菱
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前途未卜的FF和前景暗淡的HART
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1.FF是我们国家投入了大量科研经费进行开发研制的一种现场总线.FF的名字不能说不好听,技术也不能说不先进,但是因为没有大厂支持,在国际上始终没有找到自己的市场.其实对于现场总线,事实的标准才是最重要的,什么是事实的标准,就是谁的市场份额大.国内现在已经开发出不少FF的产品了,因为FF产品开发的时候大多都得到了国家的支持,所以也没有听说谁因为开发FF产品吃了大亏.但是毕竟现在我们还看不到FF的市场在哪里.
对于FF,等市场培养到一定阶段再进入也为时不晚.
2.HART在中国也开了不少花,结了不少果,只是现在提的人少了,HART技术落后了是不争的事实,销售现有的HART产品存货将是目前和以后一段时间的主要问题.
(以上仅代表个人观点,如需转载请注明)
发表于：2003-02-14 01:42:00
32楼
十分欣慰的看到有许多实质的讨论，抛开大家的立场不谈，我想和大家分享一下
下一代的网络标准，看是否各受其益。
东大（东北大学）在国内自动化领域的教学与研究一直是站在国内战略高度提及
的，与此相应的还有北航（北京航空航天大学）的智能仪表设备研究，浙大（浙
江大学）的过程控制及设备研究等。
我校除进行产品性能指标的国家实验与协助审批通关外，还对下一代自动化设备
与方向进行研究及分析。
总结有无非两个可能性：一是诸侯割据进一步加强，二是通用网络的出现。赞同
观点一的解释很简单，各现场总线都有各自适合的领域，并且各领域又有各自的
特点，再加上各厂商利益的纷争，这样通用网络的出现是非常困难的。但是如果
建立在此假设或者是说此观点上，我们的研究与巨大的科研投资将变得毫无意义
。
不妨我们认为下一代现场总线将会出现通用网络，或是通用网络的一部分，这样
我们会找到一个优美的答案。首先，正如吴志扬先生所说，“所有国家的现场总
线技术人员目前似乎达成了一个共识，即以太网最终会进入工业现场，下放到车
间层，成为车间层的控制网络，而不是以前的纯管理网”。既然以太网在工业现
场中充分实现，那么标准的统一将变得非常容易，剩下的只是在同一标准下的不
同厂商及不同产品标准而已。在言，次代控制的目标是由对产品的宏观控制（经
济控制，如成本控制，运作控制，质量控制，财资控制）到细节控制（如：制造
控制），这正是控制设备的下游厂商及客户所需求的
。在此方面Rockwell最先给我们展现了一幅美丽的图景-----整套的解决方案---
--人机化接口与管理信息系统的极大融合。但是非常遗憾，Rockwell却在标准上
作了妥协，采用了多套网络标准和协议，只是将其进行了互联罢了。
进入上世纪80年代后，制造业技术发展的一个明显标志就是由计算机技术来领导
。这又回到我们刚刚谈及的为何Rockwell在标准上作妥协的问题，唯一的原因是
因为普通计算机网络（ip与ipx）并无法达到工业控制的技术标准，从硬件到协议
都无法适合。
这正是我们所谈的重点，也是许多现场技术人员理解的误区。换句话说，现在通
用网络出现已不存在任何问题，尤其是ipv6及其附属协议的产生和大量成功应用
。事实上，许多自动化设备厂商都在抢滩下一代通用网络。
通用网络ipv6的协议标准制定包括home-net,computer-net,net2,work-net等。
home-net主要针对智能家电，就涉及楼宇自动化(如电梯集控和供暖集控等)的一
部分；net2主要涉及网络设备的自身控制（原来如smtp等网络设备的自身控制协
议都为高层附属协议）；computer-net提供原计算机网络及数码设备网络，还涉
及了集群系统的支持；work-net涉及了工业控制领域的普遍智能仪表的无缝入网
。
ipv6协议标准从层次上进行了细化，但实质上却减少了许多没用的步骤，如逻辑
地址的下放，使得从第二层就可以知道中端ip，整体改进给人的感觉是侧重了第
三层以上的比重，并加强了三层以下的实用性。通过这个改进，须对设备都可以
拥有自己的物理与逻辑地址了，又由于逻辑地址的下放使得其可以顶替现存的任
何一种工业总线标准。再加上ipv6所要求的Gbps级速度，其由于拓扑结构产生任
何延迟都会显得微不足道，由于是两个时代的产品，基于抢先机制的工业网络相
比不会有任何优势而言。而ipv6对载波中长波及短波无线网络的支持将会使现场
设备布线投资大为减少，并有效提高其网络稳定可靠性（如：将不会有任何电磁
干扰网络的问题存在）。
从标准制定的ipv6的6段地址看来，其出发点是要让此网络可以容下一切网络设备
，不仅是民用计算机了。这正是一旦ipv6在其他领域普及后必将摄入工控领域的
先兆，甚至有同时普及的可能性。
我贝尔实验室就读工作期间与回国科研任教对此开始研究论述，一上谨代表个人
观点及科学真实论述，请广大网友批评指教。请访问http://www.a-center.neu.edu.cn/和http://neu.rockwell-lab.edu.cn/
发表于：2003-02-16 07:05:00
34楼
现场总线是一个系统工程，它不是几个产品，而是一个系统，它是由一系列产品组成，在推广过程中的商业运作远大于技术问题，这就是现场总线为什么会出现8种，我个人是提倡采用标准的现场总线，我在开发过程中非常强调标准，因此我们是中国最早加入ODVA组织的，我们不是国外的大公司，还没有实力，因此在实际操作中却可能出现一些问题，除了HART外，大家可以调查一下在现有的现场总线系统中由三家以上的产品组成的系统占多少？我们没有实力作好一个从系统软件到全系列仪表的总线产品，但我们至少可以作好一个小的总线仪表，问题是有实力的产家和用户会不会让一个全由于西门子组成的总线系统中再挂上一个国产仪表？因此中国现场总线的发展，它不再是一个技术问题，需要方方面的有志之士共同奋斗。
在工业以太网方面，我认为它很有前景，因为它的价格太低了，比RS-485还低（我用一个32位MCU构成10MHZ满足工业温度的以太网，其成本不到120元￥），同时TCP/IP技术早以成熟，而XML用于工业数据传输非常简单，它比MODBUS还简单，只要熟悉TCP/IP和HTML的开发人员只需花半天时间熟悉XML就可以进行开发了。但它对软硬件开发人
员的要求是比较高的。
发表于：2003-02-18 08:24:00
36楼
东大阿达老师：
有关现场总线的标准问题，在国际上讨论了很多年，最后公布了不论不类的8种，制定总线的目的在于不同厂家的设备进行互连，这8种总线肯定是不能互连的（至少现在不能，或者成本太高不值得互连）。
国际上如此，我想中国的情况可能比国际上还复杂，为什么，这源于中国的工业体系，比如，中国的几大仪表厂主要生产的是过程控制仪表，如：川仪，西仪，上仪，所以他们选择了FF，而低压电器，却选用的是DeviceNet，电力系统自动化选用的IEC8707，制造业选用的是?......同样是仪表类却因为行业的不同而只生产单一种类的仪表，而且由不同的上级或专业协会所领导，因此他们只选用对他们自身有利的总线。这样在工程中就会出现很多问题，如热电厂测控系统，它涉及到过程控制，低压电器，继电保护.........如果采用国内的仪表，把全国人民都动员起来，也很难实现互连，因为各行业厂家之间的协调就一个非常复杂的系统工程。而国外，不论是西门子，GE，阿尔斯通对这样的问题解决要容易得多，因为他们可以提供几乎所有的仪表，并能提供全套的解决方案。
我非常同意东大阿达老师建议，要解决总线问题应首先解决体制问题，这应由政府出面。
发表于：2003-02-18 09:35:00
37楼
首先希望大家了解一点，即仪器仪表行业属竞争性领域，而政府已明确宣布退出所有竞争性领域，所以，政府不可能去指定某种总线，另外国内行业协会发挥的作用往往也非常有限。因此，自改革开发以来，国内厂家就非常痛苦，因为我们的底子薄，资金少，人员流动大（往往是在替外企做培训基地），产品单一，后继开发能力弱，无法跟国外厂商竞争，一个西门子基本上就打遍中国无敌手了。（这里实际上有一个反倾销问题）
我觉得大家还是不要指望政府，应跨行业由若干厂商组织起来，成立一个联盟，确定各项应用标准，（乃至制定中国自己的标准），共同与国外厂商抗争。也许，我们每个企业都成不了中国的西门子，但我们却可以在国际上树一个共同的品牌。
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