PLC常用的通信介质

            PLC常用的通信介质

           通信介质就是在通信系统中位于发送端与接收端之间的物理通路。通信介质一般可分为导向性和非导向性介质两种。导向性介质有双绞线、同轴电缆和光纤等，这种介质将引导信号的传播方向；非导向性介质一般通过空气传播信号，它不为信号引导传播方向，如短波、微波和红外线通信等。

            以下仅简单介绍几种常用的导向性通信介质。

            1．双绞线

            双绞线是一种廉价而又广为使用的通信介质，它由两根彼此绝缘的导线按照一定规则以螺旋状绞合在一起的，如图7-2所示。这种结构能在一定程度上减弱来自外部的电磁干扰及相邻双绞线引起的串音干扰。但在传输距离、带宽和数据传输速率等方面双绞线仍有其一定的局限性。

            图7-2  双绞线示意图

 3．光纤

            光纤是一种传输光信号的传输媒介。光纤的结构如图7-5所示，处于光纤最内层的纤芯是一种横截面积很小、质地脆、易断裂的光导纤维，制造这种纤维的材料可以是玻璃也可以是塑料。纤芯的外层裹有一个包层，它由折射率比纤芯小的材料制成。正是由于在纤芯与包层之间存在着折射率的差异，光信号才得以通过全反射在纤芯中不断向前传播。在光纤的最外层则是起保护作用的外套。通常都是将多根光纤扎成束并裹以保护层制成多芯光缆。

            图7-5   光纤的结构

RS-232C——PLC常用通信接口标准1

            RS-232C——PLC常用通信接口标准1

            PLC通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信接口标准有RS-232C、RS-422A和RS-485等。

            RS-232C

            RS-232C是美国电子工业协会EIA于1969年公布的通信协议，它的全称是“数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间

            串行二进制数据交换接口技术标准”。RS-232C接口标准是目前计算机和PLC中最常用的一种串行通信接口。

            RS-232C采用负逻辑，用-5～-15V表示逻辑“l”，用+5～+15V表示逻辑“0”。噪声容限为2V，即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号

            作为逻辑“1”

            。RS-232C只能进行一对一的通信，RS-232C可使用9针或25针的D型连接器，表7-1列出了RS-232C接口各引脚信号的定义以及9针与25针引脚的对应关系。PLC一般使用9针的连接器

            表7-1  RS-232C接口引脚信号的定义

RS-422——PLC常用通信接口标准2

               PLC通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信接口标准有RS-232C、RS-422A和RS-485等。

            RS-422

            针对RS-232C的不足，EIA于1977年推出了串行通信标准RS-499，对RS-232C的电气特性作了改进，RS-422A是RS-499的子集。

            如图7-8所示由于RS-422A采用平衡驱动、差分接收电路，从根本上取消了信号地线，大大减少了地电平所带来的共模干扰。平衡驱动器相当于两个单端驱动器，其输入信号相同，两个输出信号互为反相信号，图中的小圆圈表示反相。外部输入的干扰信号是以共模方式出现的，两极传输线上的共模干扰信号相同，因接收器是差分输入，共模信号可以互相抵消。只要接收器有足够的抗共模干扰能力，就能从干扰信号中识别出驱动器输出的有用信号，从而克服外部干扰的影响。

RS-485——PLC常用通信接口标准3

            RS-485——PLC常用通信接口标准3

            PLC通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信接口标准有RS-232C、RS-422A和RS-485等。

            RS-4855

            RS-485是RS-422的变形，RS-422A是全双工，两对平衡差分信号线分别用于发送和接收，所以采用RS422接口通信时最少需要4根线。RS-485为半双工，只有一对平衡差分信号线，不能同时发送和接收，最少只需二根连线。

            如图7-9所示使用RS-485通信接口和双绞线可组成串行通信网络，构成分布式系统，系统最多可连接128个站。

  图7-10  RS232C/RS422转换的电路原理

开放系统互连模型——计算机通信标准1

           为了实现不同厂家生产的智能设备之间的通信，国际标准化组织ISO提出了如图7-11所示开放系统互连模型OSI (Open

            System

            Interconnection)，作为通信网络国际标准化的参考模型，它详细描述了软件功能的7个层次。七个层次自下而上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层。每一层都尽可能自成体系，均有明确的功能。

            图7-11  开放系统互连（OSI）参考模型

IEEE802通信标准——计算机通信标准2

            IEEE802通信标准是IEEE（国际电工与电子工程师学会）的802分委员会从1981年至今颁布的一系列计算机局域网分层通信协议标准草案的总称。它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制子层（LLC）、媒体访问子层（MAC）和物理层。前两层对应于OSI模型中的数据链路层，数据链路层是一条链路（Link）两端的两台设备进行通信时所共同遵守的规则和约定。

            IEEE802的媒体访问控制子层对应于多种标准，其中最常用的为三种，即带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）协议、令牌总线（Token

            Bus）和令牌环（Token Ring）。

            1．CSMA/CD协议

            CSMA/CD（carrier-sense multiple access with collision

            detection）通信协议的基础是XEROX公司研制的以太网（Ethernet），各站共享一条广播式的传输总线，每个站都是平等的，采用竞争方式发送信息到传输线上。当某个站识别到报文上的接收站名与本站的站名相同时，便将报文接收下来。由于没有专门的控制站，两个或多个站可能因同时发送信息而发生冲突，造成报文作废，因此必须采取措施来防止冲突。

            发送站在发送报文之前，先监听一下总线是否空闲，如果空闲，则发送报文到总线上，称之为“先听后讲”。但是这样做仍然有发生冲突的可能，因为从组织报文到报文在总线上传输需一段时间，在这一段时间内，另一个站通过监听也可能会认为总线空闲并发送报文到总线上，这样就会因两站同时发送而发生冲突。

            为了防止冲突，可以采取两种措施：一种是发送报文开始的一段时间，仍然监听总线，采用边发送边接收的办法，把接收到的信息和自己发送的信息相比较，若相同则继续发送，称之为“边听边讲”；若不相同则发生冲突，立即停止发送报文，并发送一段简短的冲突标志。通常把这种“先听后讲”和“边听边讲”相结合的方法称为

            CSMA/CD，其控制策略是竞争发送、广播式传送、载体监听、冲突检测、冲突后退和再试发送；另一种措施是准备发送报文的站先监听一段时间，如果在这段时间内总线一直空闲，则开始作发送准备，准备完毕，真正要将报文发送到总线上之前，再对总线作一次短暂的检测，若仍为空闲，则正式开始发送；若不空闲，则延时一段时间后再重复上述的二次检测过程。

            2．令牌总线

            令牌总线是IEEE802标准中的工厂媒质访问技术，其编号为802.4。 它吸收了GM公司支持的MAP（Manufacturing

            Automation Protocol，即制造自动化协议）系统的内容。

            在令牌总线中，媒体访问控制是通过传递一种称为令牌的特殊标志来实现的。按照逻辑顺序，令牌从一个装置传递到另一个装置，传递到最后一个装置后，再传递给第一个装置，如此同而复始，形成一个逻辑环。令牌有“空”、“忙”两个状态，令牌网开始运行时，由指定站产生一个空令牌沿逻辑环传送。任何一个要发送信息的站都要等到令牌传给自己，判断为“空”令牌时才发送信息。发送站首先把令牌置成“忙”，并写入要传送的信息、发送站名和接收站名，然后将载有信息的令牌送入环网传输。令牌沿环网循环一周后返回发送站时，信息已被接收站拷贝，发送站将令牌置为“空”，送上环网继续传送，以供其它站使用。如果在传送过程中令牌丢失，由监控站向网中注入一个新的令牌。

            令牌传递式总线能在很重的负荷下提供实时同步操作，传送效率高，适于频繁、较短的数据传送，因此它最适合于需要进行实时通信的工业控制网络。

            3．令牌环

            令牌环媒质访问方案是IBM开发的，它在IEEE802标准中的编号为802.5，它有些类似于令牌总线。在令牌环上，最多只能有一个令牌绕环运动，不允许两个站同时发送数据。令牌环从本质上看是一种集中控制式的环，环上必须有一个中心控制站负责网的工作状态的检测和管理。

PLC与PC（个人计算机）通讯概述

            个人计算机（以下简称PC）具有较强的数据处理功能，配备着多种高级语言，若选择适当的操作系统，则可提供优良的软件平台，开发各种应用系统，特别是动态画面显示等。随着工业PC的推出，PC在工业现场运行的可靠性问题也得到了解决，用户普遍感到，把PC连入PLC应用系统可以带来一系列的好处。

                1. PC与PLC实现通信的意义

                把PC连入PLC应用系统具有以下四个方面作用：

                1）构成以PC为上位机，单台或多台PLC为下位机的小型集散系统，可用PC实现操作站功能。

                2）在PLC应用系统中，把PC开发成简易工作站或者工业终端，可实现集中显示、集中报警功能。

                3）把PC开发成 PLC编程终端，可通过编程器接口接入PLC，进行编程、调试及监控。

            4）把PC开发成网间连接器，进行协议转换，可实现PLC与其它计算机网络的互联。

            2. PC与PLC实现通信的方法

            把PC连入PLC应用系统是为了向用户提供诸如工艺流程图显示、动态数据画面显示、报表编制、趋势图生成、窗口技术以及生产管理等多种功能，为PLC应用系统提供良好、物美价廉的人机界面。但这对用户的要求较高，用户必须做较多的开发工作，才能实现PC与PLC的通信。

            为了实现PC与PLC的通信，用户应当做如下工作：

      1）判别PC上配置的通信口是否与要连入的PLC匹配，若不匹配，则增加通信模板。               

      2）要清楚PLC的通信协议，按照协议的规定及帧格式编写PC的通信程序。PLC中配有通信机制，一般不需用户编程。若PLC厂家有PLC与PC的专用通信软件出售，则此项任务较容易完成。

                3）选择适当的操作系统提供的软件平台，利用与PLC交换的数据编制用户要求的画面。

                4）若要远程传送，可通过Modem接入电话网。若要PC具有编程功能，应配置编程软件。

            3. PC与PLC实现通信的条件               

            从原则上讲，PC连入PLC网络并没有什么困难。只要为PC配备该种PLC网专用的通信卡以及通信软件，按要求对通信卡进行初始化，并编制用户程序即可。用这种方法把PC连入PLC网络存在的唯一问题是价格问题。在PC上配上PLC制造厂生产的专用通信卡及专用通信软件常会使PC的价格数倍甚至十几倍的升高。

            用户普遍感兴趣的问题是，能否利用PC中已普遍配有的异步串行通信适配器加上自己编写的通信程序把PC连入PLC网络，这也正是本节所要重点讨论的问题。

            带异步通信适配器的PC与PLC通信并不一定行得通，只有满足如下条件才能实现通信。

                1）只有带有异步通信接口的PLC及采用异步方式通信的

            PLC网络才有可能与带异步通信适配器的PC互连。同时还要求双方采用的总线标准一致，都是RS-232C，或者都是RS-422（RS-485），否则要通过“总线标准变换单元”变换之后才能互连。

                2）要通过对双方的初始化，使波特率、数据位数、停止位数、奇偶校验都相同。

                3）用户必须熟悉互联的PLC采用的通信协议。严格地按照协议规定为PC编写通信程序。在PLC一方不需用户编写通信程序。

            满足上述三个条件，PC就可以与PLC互联通信。如果不能满足这些条件则应配置专用网卡及通信软件实现互联。

            4. PC与PLC互联的结构形式

网络的基本概念及通讯方式           

            一 网络的概念

            通过线路互联起来的，自治的终端设备集合。

            将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现计算机资源共享的系统。

            网络按网络拓扑划分

            总线型，星型，.环型，网状， 树状， 星环型，拓扑。

            二 网络的发展过程

            1．具有通信功能的单机系统。该系统称为终端，是早期计算机网络的主要形式，它是将一台计算机通信线路与若干个终端直接相连

            2．具有通信功能的多机系统。在简单的“终端——通信线路——计算机”这样的单机系统中，主计算机负担较重，既要进行数据处理，又要承担通信功能。

            3．以共享资源为主要目的的计算机网络。既利用通信线路将多台终端设备连接起来，实现设备与设备之间的通信。

            4．局域网络及其互连为主要支撑环境的分布式计算阶段。局域网是继远程网之后发展起来的小型终端设备网络，它继承了远程网的分组交换技术和计算机的I/O总线结构技术。并具有结构简单、经济实用、功能强大、方便灵活等特点。是随着微型计算机的广泛应用而发展起来的。

            三 通信方式

            F      单工通信（simplex），

            F      半双工通信（Half-duplex）

            F      全双工通信（Full-duplex）

多点接口（MPI）及其全局数据设置           

            一、多点接口（MPI）

            S7—300／S7—400可以通过MPI接口组成PLC网络，MPI网采用全局数据(Globe 

            Data)通信模式，可在PLC之间进行少量数据交换。它不需要额外的硬件和软件，成本低，用法简。

            MPI网用于连接多个不同的CPU或设备．MPI符合RS—485标准，具有多点通信的性质．MPI的波特率设定为187．5kbps．

            二、多点接口（MPI）全局数据设置

            GD通信的数据结构

            GD通信应用

            1．建立MPI站1的硬件组态

            2．设置MPI站1的站地址

            3．建立MPI站2的硬件组态，打开组态界面的CPU特性，设置MPI站2的站地址

            4．点击Configure Network 进入配置网络界面

            5．打开全局数据表 Options/Define Global Date

            6．生成并装载全局数据，实现CPU到CPU通讯

            发送/接收数据规则：1个MPI站的发送数据可以发送到多个MPI站，1个MPI站的接收数据只能接收1个MPI站的发送数据。

            SIMATIC S7300（1）站和SIMATIC S7300（2）站的控制程序

PC与欧姆龙CPM1A系列PLC的连接

1．PC与欧姆龙CPM1A系列PLC的连接

                       如图7-21a所示的点对点结构的连接方式，称为1:1HOST

            Link通信方式。CPM1A系列PLC没有RS232C串行通信端口，它是通过外设通信口与上位机进行通信的，因此CPM1A需配置RS232C通信适配器CPM1-CIF01（其模式开关应设置在“HOST”）才能使用。1:1

            HOST

            Link通信时，上位机发出指令信息给PLC，PLC返回响应信息给上位机。这时，上位机可以监视PLC的工作状态，例如可跟踪监测、进行故障报警、采集PLC控制系统中的某些数据等。还可以在线修改PLC的某些设定值和当前值，改写PLC的用户程序等。

PLC制造厂家生产金字塔结构与工厂计算机控制系统模型

            PLC制造厂家生产金字塔结构与工厂计算机控制系统模型

            PLC制造厂家常用生产金字塔PP（Productivity

            Pyramid）结构来描述它的产品能提供的功能。如图7-21所示为美国A-B公司和德国SIEMENS公司的生产金字塔。尽管这些生产金字塔结构层数不同，各层功能有所差异，但它们都表明PLC及其网络在工厂自动化系统中，由上到下，在各层都发挥着作用。这些金字塔的共同特点是：上层负责生产管理，下层负责现场控制与检测，中间层负责生产过程的监控及优化。

三菱公司的PLC网络

       PLC及其网络发展到现在，已经能够实现NBS或ISO模型要求的大部分功能，至少可以实现4级以下NBS模型或ISO模型功能。               

            PLC要提供金字塔功能或者说要实现NBS或ISO模型要求的功能，采用单层子网显然是不行的。因为不同层所实现的功能不同，所承担的任务的性质不同，导致它们对通信的要求也就不一样。在上层所传送的主要是些生产管理信息，通信报文长，每次传输的信息量大，要求通信的范围也比较广，但对通信实时性的要求却不高。而在底层传送的主要是些过程数据及控制命令，报文不长，每次通信量不大，通信距离也比较近，但对实时性及可靠性的要求却比较高。中间层对通信的要求正好居于两者之间。

            由于各层对通信的要求相差甚远，如果采用单级子网，只配置一种通信协议，势必顾此失彼，无法满足所有各层对通信的要求。只有采用多级通信子网，构成复合型拓扑结构，在不同级别的子网中配置不同的通信协议，才能满足各层对通信的不同要求。               

            PLC网络的分级与生产金字塔的分层不是—一对应的关系，相邻几层的功能，若对通信要求相近，则可合并，由一级子网去实现。采用多级复合结构不仅使通信具有适应性，而且具有良好的可扩展性，用户可以根据投资情况及生产的发展，从单台PLC到网络、从底层向高层逐步扩展。下面列举几个有代表性公司的PLC网络结构。

                三菱公司的PLC网络

            三菱公司PLC网络继承了传统使用的MELSEC网络，并使其在性能、功能、使用简便等方面更胜一筹。Q系列PLC提供层次清晰的三层网络，针对各种用途提供最合适的网络产品，如图7-24所示。            

            图7-24   三菱公司的PLC网络

SIEMENS公司的PLC网络

               PLC及其网络发展到现在，已经能够实现NBS或ISO模型要求的大部分功能，至少可以实现4级以下NBS模型或ISO模型功能。

            PLC要提供金字塔功能或者说要实现NBS或ISO模型要求的功能，采用单层子网显然是不行的。因为不同层所实现的功能不同，所承担的任务的性质不同，导致它们对通信的要求也就不一样。在上层所传送的主要是些生产管理信息，通信报文长，每次传输的信息量大，要求通信的范围也比较广，但对通信实时性的要求却不高。而在底层传送的主要是些过程数据及控制命令，报文不长，每次通信量不大，通信距离也比较近，但对实时性及可靠性的要求却比较高。中间层对通信的要求正好居于两者之间。

            由于各层对通信的要求相差甚远，如果采用单级子网，只配置一种通信协议，势必顾此失彼，无法满足所有各层对通信的要求。只有采用多级通信子网，构成复合型拓扑结构，在不同级别的子网中配置不同的通信协议，才能满足各层对通信的不同要求。

            PLC网络的分级与生产金字塔的分层不是—一对应的关系，相邻几层的功能，若对通信要求相近，则可合并，由一级子网去实现。采用多级复合结构不仅使通信具有适应性，而且具有良好的可扩展性，用户可以根据投资情况及生产的发展，从单台PLC到网络、从底层向高层逐步扩展。下面列举几个有代表性公司的PLC网络结构。

                SIEMENS公司的PLC网络

            西门子PLC的网络是适合不同的控制需要制定的，也为各个网络层次之间提供了互连模块或装置，利用它们可以设计出满足各种应用需求的控制管理网络。西门子S7系列PLC网络如图7-25所示，它采用3级总线复合型结构，最底一级为远程I/O链路，负责与现场设备通信，在远程I/O链路中配置周期I/O通信机制。中间一级为Profibus现场总线或主从式多点链路。前者是一种新型现场总线，可承担现场、控制、监控三级的通信，采用令牌方式与主从轮询相结合的存取控制方式；后者为一种主从式总线，采月主从轮询式通信。最高一层为工业以太网，它负责传送生产管理信息。在工业以太网通信协议的下层中配置以802.3为核心的以太网协议，在上层向用户提供TF接口，实现AP协议与MMS协议。

图7-25  SIEMENS公司的PLC网络

OMRON公司的PLC网络

                          PLC及其网络发展到现在，已经能够实现NBS或ISO模型要求的大部分功能，至少可以实现4级以下NBS模型或ISO模型功能。               

            PLC要提供金字塔功能或者说要实现NBS或ISO模型要求的功能，采用单层子网显然是不行的。因为不同层所实现的功能不同，所承担的任务的性质不同，导致它们对通信的要求也就不一样。在上层所传送的主要是些生产管理信息，通信报文长，每次传输的信息量大，要求通信的范围也比较广，但对通信实时性的要求却不高。而在底层传送的主要是些过程数据及控制命令，报文不长，每次通信量不大，通信距离也比较近，但对实时性及可靠性的要求却比较高。中间层对通信的要求正好居于两者之间。

            由于各层对通信的要求相差甚远，如果采用单级子网，只配置一种通信协议，势必顾此失彼，无法满足所有各层对通信的要求。只有采用多级通信子网，构成复合型拓扑结构，在不同级别的子网中配置不同的通信协议，才能满足各层对通信的不同要求。               

            PLC网络的分级与生产金字塔的分层不是—一对应的关系，相邻几层的功能，若对通信要求相近，则可合并，由一级子网去实现。采用多级复合结构不仅使通信具有适应性，而且具有良好的可扩展性，用户可以根据投资情况及生产的发展，从单台PLC到网络、从底层向高层逐步扩展。下面列举几个有代表性公司的PLC网络结构。

               OMRON公司的PLC网络

            OMRON

            PLC网络类型较多，功能齐全，可以适用各种层次工业自动化网络的不同需要。如图7-27所示为OMRON公司的PLC网络系统的结构体系示意图。

什么是现场总线

            现场总线（Fieldbus）是应用在生产现场、在测量控制设备之间实现双向、串行、多点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。

            现场总线技术将通用或专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们具有数字计算和数字通信能力，采用一定的通信介质作为总线，按照公开、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，形成适应实际需要的自控系统。简而言之，它把分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统。现场总线将控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维护费用。

            基于现场总线的控制系统被称为现场总线控制系统（FCS，Fieldbus Control

            System）。FCS实质是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统。

现场总线的国际标准

                        从1984年IEC（国际电工委员会）开始制定现场总线国际标准至今，争夺现场总线国际标准的大战持续了16年之久。先后经过9次投票表决，最后通过协商、妥协，于2000年1月4日IEC

            TC65（负责工业测量和控制的第65标准化技术委员会）通过了8种类型的现场总线作为新的IEC61 158国际标准。

                1）类型1 IEC技术报告（即FF的H1）；

                2）类型2 ControlNet（美国 Rockwell公司支持）；

                3）类型3 Profibus（德国 Siemens公司支持）；

                4）类型4 P-Net（丹麦 Process Data公司支持）；

                5）类型5 FF HSE（即原FF的H2，Fisher-Rosemount等公司支持）；

                6）类型6 Swift Net（美国波音公司支持）；

                7）类型7 World FIP（法国 Alstom公司支持）；

                8）类型8 Interbus（德国Phoenix Conact公司支持）。

                加上IEC TC17B通过的3种现场总线国际标准，即SDS（Smart Distributed

            System）。ASI（Actuator Sensor Interface）和DeviceNet，此外，ISO还有一个ISO

            11898的CAN（Control Area

            Network），所以一共有12种之多。现场总线的国际标准虽然制定出来了，但它与IEC（国际电工委员会）于1984年开始制定现场总线标准时的初衷是相违背的。

现场总线的发展现状及发展趋势

                            1.现场总线的发展现状

            （1）多种总线共存 

            现场总线国际标准IEC61158中采用了8种协议类型，以及其它一些现场总线。每种总线都有其产生的背景和应用领域。不同领域的自动化需求各有其特点，因此在某个领域中产生的总线技术一般对本领域的满足度高一些，应用多一些，适用性好一些。据美国ARC公司的市场调查，世界市场对各种现场总线的需求为：过程自动化15％（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），医药领域18％（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），加工制造15％（PROFIBUS-DP、DeviceNet），交通运输15％（PROFIBUS-DP、DeviceNet），航空、国防34％（PROFIBUS-FMS、LonWorks、ControlNet、DeviceNet），农业未统计（P-NET、CAN、PROFIBUS-PA/DP、DeviceNet、ControlNet），楼宇未统计（LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet）。由此可见，随着时间的推移，占有市场80％左右的总线将只有六七种，而且其应用领域比较明确，如

            FF、PROFIBUS-PA适用于冶金、石油、化工、医药等流程行业的过程控制，PROFIBUS-DP、

            DeviceNet适用于加工制造业，LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet适用于楼宇、交通运输、农业。但这种划分又不是绝对的，相互之间又互有渗透。

                （2）总线应用领域不断拓展  

            每种总线都力图拓展其应用领域，以扩张其势力范围。在一定应用领域中已取得良好业绩的总线，往往会进一步根据需要向其它领域发展。如Profibus在DP的基础上又开发出PA，以适用于流程工业。

                （3）不断成立总线国际组织 

            大多数总线都成立了相应的国际组织，力图在制造商和用户中创造影响，以取得更多方面的支持，同时也想显示出其技术是开放的。如WorldFIP国际用户组织、FF基金会、Profibus国际用户组织、P-Net国际用户组织及ControlNet国际用户组织等。

                （4）每种总线都以企业为支撑   各种总线都以一个或几个大型跨国公司为背景，公司的利益与总线的发展息息相关，如

            Profibus以Siemens公司为主要支持，ControlNet以

            Rockwe11公司为主要背景，WorldFIP以ALSTOM公司为主要后台。

                （5）一个设备制造商参加多个总线组织  大多数设备制造商都积极参加不止一个总线组织，有些公司甚至参加2

            ~4个总线组织。道理很简单，装置是要挂在系统上的。

                （6）各种总线相继成为自己国家或地区标准 

            每种总线大多将自己作为国家或地区标准，以加强自己的竞争地位。现在的情况是：P-Net已成为丹麦标准，Profibus已成为德国标准，WorldFIP已成为法国标准。上述3种总线于1994年成为并列的欧洲标准EN50170。其它总线也都成为各地区的技术规范。

                （7）在竞争中协调共存 

            协调共存的现象在欧洲标准制定时就出现过，欧洲标准EN50170在制定时，将德、法、丹麦3个标准并列于一卷之中，形成了欧洲的多总线的标准体系，后又将ControlNet和FF加入欧洲标准的体系。各重要企业，除了力推自己的总线产品之外，也都力图开发接口技术，将自己的总线产品与其它总线相连接，如施耐德公司开发的设备能与多种总线相连接。在国际标准中，也出现了协调共存的局面。

                （8）以太网成为新热点 

            以太网正在工业自动化和过程控制市场上迅速增长，几乎所有远程I/O接口技术的供应商均提供一个支持TCP/IP协议的以太网接口，如Siemens、Rockwell、GE-Fanuc等，他们除了销售各自PLC产品，同时提供与远程I/O和基于PC的控制系统相连接的接口。FF现场总线正在开发高速以太网，这无疑大大加强了以太网在工业领域的地位。

                2.现场总线的发展趋势

            虽然现场总线的标准统一还有种种问题，但现场总线控制系统的发展却已经是一个不争的事实。随着现场总线思想的日益深入人心，基于现场总线的产品和应用的不断增多，现场总线控制系统体系结构日益清晰，具体发展趋势表现在以下几个方面。

                (1) 网络结构趋向简单化  早期的MAP模型由7层组成，现在Rockwe11公司提出了3层结构自动化，Fisher

            Rosemount公司提出了2层自动化，还有的公司甚至提出1层结构，由以太网一通到底。目前比较达成共识的是3层设备、2层网络的3＋2结构。3层设备是位于底层的现场设备，如传感器/执行器以及各种分布式I/O设备等，位于中间的控制设备，如PLC、工业在制计算机、专用控制器等；位于上层的是操作设备，如操作站、工程师站、数据服务器、－般工作站等；2层网络是现场设备与控制设备之间的控制网，以及控制设备与操作设备之间的管理网。

                （2）大量采用成熟、开放和通用的技术 

            在管理网的通信协议上，越来越多的企业采用最流行的TCP/IP协议加以太网，操作设备一般采用工业PC甚至普通PC，控制设备一般采用标准的PLC或者是工业控制计算机等，而控制网络就是各种现场总线的应用领域。

                由此可见，新型的现场总线控制系统与传统的控制系统（如DCS、PLC）之间并不是完全取而代之的关系，而是继承、融合、提高的关系。