工

業

控

制

網

絡（現場總線）主講教師：1問題：

1.什么是工業控制網絡（現場總線）？

2.學習本門課程都需要具備那些基礎？

3.

學習本門課程的主要目的是什么？

4.本門課程將主要講述哪些內容？2學習本門課程需具備的基礎

電子技術（模擬電子技術和數字電子技

術）

單片機/微處理器/微控制器/ARM

（嵌入式

系統）、CPLD/FPGA

、DSP技術

數據通信與計算機網絡3學習本門課程的主要目的

了解現場總線，熟悉其特點、優點

組建一個具體的現場總線網絡（系統）

時，知道如何選用現場總線

設計現場總線通信接口及其節點

促進現場總線技術在我國的應用與發展4本門課程的主要內容

緒論

數據通信與計算機網絡基礎

CAN總線

DeviceNet總線

其他現場總線簡介及現場總線發展趨勢介紹5第1章

緒

論

1.1工業控制網絡的發展歷程

1.2現場總線的概念

1.3現場總線系統的組成與體系結構

1.4現場總線的技術特點及優點

1.5現場總線標準

1.6現場總線應用領域61.0工業控制網絡的發展歷程

機械式/液動式儀表u

缺點：儀表體積較大，只能實現就地檢測、記錄和簡單的控制，適合單機控制u年代：

20世紀30年代

氣動式儀表u

使用統一的壓力信號，帶遠程發送器，能在遠距離外的二次儀表上重現讀數，從而能集中在中心

控制室進行檢測、記錄和控制u

年代：20世紀30年代末和40年代初

電動儀表u

使用4-20mA電流環模擬信號u

缺點：線纜較多u

年代：20世紀50年代71.0工業控制網絡的發展歷程

CCS（Computer

Control

System）中央控制計算機系統包括2種類型：u

SCADA（Supervisory

Control

and

Data

Acquisition）監

視控制與計算機采集系統uDDL（DirectDigitalControl）直接數字控制系統年代：約1962年特點：控制集中，危險集中，對中央控制計算機要求高81.0工業控制網絡的發展歷程

DCS（Distributed

Control

System）集散控制系統/

分散控制系統/分布式控制系統u是相對于集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統，它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的u年代：約1976年

FCS（FieldbusControlSystem）現場總線控制系統u年代：約1972年總結（FCS產生的原因）：

生產力水平的發展所要求；

由簡到繁、再由繁到簡的螺旋式上升發展過程。91.1現場總線的概念

國際電工委員會制定的國際標準IEC61158對現場總線（fieldbus）的定義是：安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制

室內的自動控制裝置之間的數字式、

串行、

多點通信的數據總線稱為現場總線。101.1現場總線的概念

第2版（Ed2.0）IEC61158-2用于工業控制系統中的現場總線標準

——第

2部分：物理層

規

范

（Physical

Layer

Specification）與服務定義（Server

definition）又進一步指出：現場總線是一種用于底層工業控制和測量設備，如變送器（transducers）、執行器（actuators

）

和本地控制器（local

controllers）之間的數字式、

串行、多點通信的數據總線。111.1現場總線的概念

對現場總線概念的理解和解釋還存在一些不同的表述。現場總線一般是指一種用于連接現場設備，如傳感器（

sensors

）、執行器以及像

PLC、調節器（regulators）、驅動控制器

等現場控制器的網絡；121.1現場總線的概念

對現場總線概念的不同的表述：現場總線是應用在生產現場、在微機化測量控制設備之間實現雙向串行多節點數

字通信的系統，也被稱為開放式

、數字

化、多點通信的底層控制網絡；131.1現場總線的概念

對現場總線概念的不同的表述：現場總線是一種串行的數字數據通信鏈路，它溝通了生產過程領域的基本控制設

備（現場設備）之間以及更高層次自動控

制領域的自動化控制設備（車間級設備）

之間的聯系；141.1現場總線的概念

對現場總線概念的不同的表述：現場總線是連接控制系統中現場裝置的雙向數字通信網絡；現場總線是從控制室連結到現場設備的雙向全數字通信總線；151.1現場總線的概念

對現場總線概念的不同的表述：現場總線是用于過程自動化和制造自動化（最底層）的現場設備或現場儀表互連的現

場數字通信網絡，是現場通信網絡與控制系

統的集成；161.1現場總線的概念

對現場總線概念的不同的表述：在自動化領域，“現場總線”一詞是指安裝在現場的計算機、控制器以及生產設備等連接構成的網絡；現場總線是應用在生產現場、在測量控制設備之間實現工業數據通信、形成開放型測控網絡的新技術，

是自動化領域的計算機局域網，是網絡集成的測控系

統。171.1現場總線的概念現場總線一般應被看作是一個系統、

一個網絡或

一個網絡系統，它應用于現場測量和/或控制目的，

通常被稱為u現場總線控制系統FCS（Fieldbus

Control

System）u現場總線u現場總線系統u現場總線網絡u現場總線網絡系統u現場總線網絡控制系統u網絡控制系統NCS

（Network

Control

System）181.2現場總線系統的組成與體系結構

1.2.1現場總線系統的組成

1.2.2現場總線控制系統的體系結構191.2.1現場總線系統的組成圖1

現場總線系統的組成201.2.1現場總線系統的組成

硬件：u總線電纜，又稱為通信線、通信介質（媒體/

媒介/介體）。u連接在通信線上的設備稱為總線設備，亦稱

為總線裝置、節點（主節點、從節點）、站

點（主站、從站）。211.2.1現場總線系統的組成軟件包括：

系統平臺軟件：為系統構建、運行以及為系統

應用軟件編程而提供環境、條件或工具的基礎

軟件。包括組態工具軟件、組態通信軟件、監

控組態軟件和設備編程軟件

。

系統應用軟件：為實現系統以及設備的各種功

能而編寫的軟件，包括系統用戶程序軟件、設

備接口通信軟件和設備功能軟件。221.2.1現場總線系統的組成

軟件包括：u組態工具軟件——為用計算機進行設備配置、網絡組態

提

供

平

臺

并

按

現

場

總

線

協

議

/

規

范

（Protocol/

Specification）與組態通信軟件交換信息的工具軟件，

如RSNetWorxforDeviceNet

、ControlNet

、EtherNet/IP。u組態通信軟件——為計算機與總線設備進行通信，讀取

總線設備參數或將總線設備配置、網絡組態信息傳送至

總線設備而使用的軟件，如RSLinx。231.2.1現場總線系統的組成

軟件包括：u監控組態軟件——運行于監控計算機(通常也稱為上

位機)上的軟件，具有實時顯示現場設備運行狀態參

數、故障報警信息，并進行數據記錄、趨勢圖分析及

報表打印等功能。監控組態軟件可使用戶通過簡單形

象的組態工作即可實現系統的監控功能。監控組態軟

件亦稱上位機監控組態軟件，如RSView32。241.2.1現場總線系統的組成

軟件包括：u設備編程軟件——為系統應用軟件提供編程環境的平臺軟件。當設備為控制器/PLC時，設備編程軟件即為

控制器編程軟件，如RSLogix500

（用于SLC500系列

和ML系列控制器的32位基于Windows的梯形圖邏輯

編程軟件）、RSLogix5000（用于Logix平臺所包括的各種控制器（如ControlLogixTM）的編程軟件）。251.2.1現場總線系統的組成

軟件包括：u系統用戶程序軟件——根據系統的工藝流程或功能及

其他要求而編寫的系統級的用戶應用程序。該程序一

般運行于作為主站的控制器中或計算機中。u設備接口通信軟件——根據現場總線協議/規范而編寫

的用于總線設備之間通過總線電纜進行通信的軟件。u設備功能軟件——使總線設備實現自身功能（不包括

現場總線通信部分）的軟件。261.2.2現場總線控制系統的體系結構控制器：

輸入/輸出設備參數、命令、顯示變送器（傳感器）

：輸入設備閥和交流驅動器：執行器，輸出設備指示燈：狀態指示光電傳感器：

檢測開關主站、從站

人機界面

：離散量

/

模擬量

輸入

/

輸

出設備操作員接口

：

輸入操作命令27Computer

1Controller3DeviceControlController4I/OController1上位機：監控1.2.2現場總線控制系統的體系結構Display

Station條形碼識別器

：輸入設備智能速度控制器

：執行器InformationControlNetDeviceNet圖

3

羅克韋爾推出的現場總線控制系統體系結構遠程訪問路由設備顯示工

作站TMTM控制、網關信息量減少RemoteAccessRouterDevice三層網絡PhotoelectricSensorSmart

Speed

ControllerOperator

InterfaceBar

Code

ReaderEther

NetComputer2Controller228InternetHMII/O?主機系統31.25kbps1.2.2現場總線控制系統的體系結構以太網交換機

高速以太網100Mbps鏈接設備：核心

網橋、網關時間發布鏈路調度器組態、監控現場信息

控制信息圖4FFHSE網絡架構（體系結構）291.2.2現場總線控制系統的體系結構在現場總線控制系統中，總線設備主要分為6類：

變送器／傳感器；

執行器；

控制器；

監控／監視計算機；

網橋／網關/中繼器/集線器/

交換機/路由器；

其他現場總線設備。301.3現場總線的技術特點及優點

現

場

總

線

是

當

今

3C技

術

，

即

通

信

（

Communication

）

、

計

算

機

（Computer

）、控制

（Control）技術發展的結合點。

現場總線是過程控制技術、自動化儀表技術、計算機

網絡技術三大技術發展的交匯點。

現場總線是信息技術、網絡技術的發展在控制領域的

體現。

現場總線是信息技術、網絡技術發展到現場的結果。311.3現場總線的技術特點及優點

現場總線是自動化領域技術發展的熱點之

一，將對傳統的工業自動化帶來革命，從而

開創工業自動化的新紀元。

現場總線控制系統必將逐步取代傳統的獨

立控制系統、集中采集控制系統和集散控制

系統DCS（Distributed

Control

System），成

為本世紀自動控制系統的主流。321.3.1現場總線的技術特點與DCS

等傳統的系統相比，現場總線（系統）有以下特點：

現場通信網絡l現場總線將通信線（總線電纜）延伸到工業現場（制

造或過程區域），或總線電纜就是直接安裝在工業現

場的；l現場總線完全適應于工業現場環境，因為它就是為此而設計的。331.3.1現場總線的技術特點

數字通信網絡l現場底層的變送器／傳感器、執行器、控制器之間的信號傳

輸均用數字信號；l中／上層的控制器、監控／監視計算機等設備之間的數據傳送均用數字信號；l各層設備之間的信息交換均用數字信號。傳統的DCS的通信網絡介于操作站與控制站之間，而現場儀表與控制站中的輸入／輸出單元之間采用的是一對一的模擬信

號傳輸。341.3.1現場總線的技術特點

開放互連網絡l現場總線標準、協議／規范是公開的，所有

制造商都必須遵守；l現場總線網絡是開放的，既可實現同層網絡

互連，也可實現不同層網絡互連，而不管其制

造商是哪一家；l用戶可共享網絡資源。351.3.1現場總線的技術特點

現場設備互連網絡l現場總線通過一根通信線將所需的各個現

場設備（如變送器／傳感器、執行器、控制

器）互相連接起來，即用一根通信線直接互

連N個現場設備，從而構成了現場設備的互

連網絡。361.3.1現場總線的技術特點

結構與功能高度分散的系統l現場總線的系統結構具有高度分散性；l現場總線的系統功能實現了高度分散，現場設備由

分散的功能模塊構成。現場總線廢棄了DCS的控制站及其輸入／輸出單

元，從根本上改變了DCS集中與分散相結合的集散

控制系統體系，通過將控制功能高度分散到現場設

備這一途徑，實現了徹底分散控制。371.3.1現場總線的技術特點

現場設備的互操作性與互換性l互操作性：不同廠商的現場設備可以互連，互相之

間可以進行信息交換并可統一組態；l互換性：不同廠商的性能類似的現場設備可以互相

替換。現場總線中現場設備所具有的互操作性與互換性

是DCS無法具備的。381.3.2現場總線的優點現場總線所具有的數字化、開放性、分散性、互操作性與互換性及對現場環境的適應性等特點決定

和派生了其一系列優點： 導線和連接附件大量減少l一根總線電纜直接互接N臺現場設備，電纜用量大大減少

（原來DCS的幾百根甚至幾千根信號與控制電纜減少到現場

總線的一根總線電纜）；l端子、槽盒、橋架、配線板等連接附件用量大大減少。391.3.2現場總線的優點 儀表和輸入／輸出轉換器（卡件）大量減少l采用人機界面、本身具有顯示功能的現場設備或監視計算機代替顯示儀表，使儀表的數量大大減少；l輸入／輸出轉換器（卡件）的數量大大減少。在DCS中所用的4~20mA線路只能獲得一個測量參數，且與控制站中的輸入／輸出單元一對一地直接相連，因此輸入／輸出單元數量多。在現場總線系統中，一臺現場設備可以測量多個參數，并將它們以所需的數字信號形式通過總線電纜進行傳送，因此對單

獨的輸入／輸出轉換器（卡件）的需要少。401.3.2現場總線的優點

設計、安裝和調試費用大大降低l原來DCS繁瑣的原理圖設計在現場總線中變得簡單

易行；l安裝和校對的工作量大大減少；l可根據需要將系統分為幾個部分分別調試，使調試

工作變得靈活方便；l強大的故障診斷功能使得調試工作變得輕松愉快。411.3.2現場總線的優點

維護開銷大幅度下降l系統的高可靠性使系統出現故障的機率大大減

小；l強大的故障診斷功能使故障的早期發現、定位和

排除變得快速而有效，系統正常運行時間更長，維

護停工時間大大減少。421.3.2現場總線的優點

系統可靠性提高l系統結構與功能的高度分散性決定了系統的高

可靠性；l現場總線協議／規范對通信可靠性方面（通信

介質、報文檢驗、報文糾錯、重復地址檢測等）

的嚴格規定保證了通信的高可靠性。431.3.2現場總線的優點

系統測量與控制精度提高l在現場總線中，各種開關量、模擬量就近轉變為

數字信號，所有總線設備間均采用數字信號進行通

信，避免了信號的衰減和變形，減少了傳送誤差。換言之，現場總線采用數字信號通信這一數字化特

點，從根本上提高了系統的測量與控制精度。441.3.2現場總線的優點 系統具有優異的遠程監控功能l可以在控制室遠程監視現場設備和系統的

各種運行狀態；l可以在控制室對現場設備及系統進行遠程

控制。451.3.2現場總線的優點 系統具有強大的（遠程）故障診斷功能l可以診斷和顯示各種故障，如總線設備和連接器的

斷路、短路故障以及通信故障和電源故障等；l可以將各種狀態及故障信息傳送到控制室中的監視

/監控計算機，大大減少了使用和維護人員不必要的現場巡視。當現場總線是安裝在惡劣環境中時，這尤

其具有重要意義。461.3.2現場總線的優點

設備配置、網絡組態和系統集成方便自由l用戶可以通過同層網絡或上層網絡對現場設備進行

參數設置，而不必到現場對每一個設備逐個進行配

置；l利用網絡組態工具軟件可以迅速而方便地組建現場

總線網絡，配置網絡參數；l由于現場總線的開放性、互操作性與互換性，用戶

可以

自由地集成不同廠商、不同品牌的產品和網

絡，從而構成所需的系統。471.3.2現場總線的優點

現場設備更換和系統擴展更為方便l現場設備具有互操作性和互換性，損壞的設備可

用功能類似的任何廠家的設備替換，實現“

即插即

用”；l當需要增加現場設備時，無需增設新的電纜，

可

就近連接在原有的電纜上；l系統擴展所需的組態時間大大減少。481.3.2現場總線的優點

為企業信息系統的構建創造了重要條件l企業信息系統由現場控制層、過程監控層和企業經營管理層

構成；l現場總線或者構成了企業信息系統的現場控制層，或者構成

了企業信息系統的基本框架；l現場總線為總線設備及系統的各種運行狀態和故障信息、各

種控制信息進入（企業）公用數據網絡創造了條件，使管理者

能得到更多的決策依據，為管理者做出各種正確決策提供了有

力的支持，從而可使企業獲得較高的整體綜合效益。491.3.2現場總線的優點

與傳統的DCS方案相比，美國阿拉斯加West

SakARCO油田（自然環境十分惡劣）采用某現場總線所帶來的節省情

況如下：l減少接線端子84%;l減少I/O卡件數量93%;l減少控制儀表面板空間70%;l減少室內接線98%;l由于遠程診斷而減少維護工作量50~80%;l擴展油田所需組態時間減少90%;l節省電纜費用69%。501.4現場總線標準了解以至掌握現場總線國際標準和其他相關標準的必要性：

某種現場總線是否已被列入國際標準或／和其他有關標準，是衡量其是否

已成為或將成為國際主流現場總線的重要的、甚至是決定性的因素之一。

在當今數字技術時代，標準不僅是一個產品規范，而且還起著領導其所在

領域高新技術發展的特殊作用。

現場總線標準確保了每種總線設備/軟件都具有廣闊的市場，這有助于大

批量生產，甚至可以采用大規模集成（LSI）或超大規模集成（LVSI）技

術，從而降低了成本。

現場總線的開放性及互操作性與互換性均是以其標準為前提的。511.4現場總線標準國際上制訂國際標準的機構有3個：

國

際

標

準

化

組

織

ISO(InternationalOrganizationfor

Standardization)

國

際

電工委

員

會

IEC

（

InternationalElectrotechnical

Commission） 國際電信聯盟ITU（InternationalTelecommunicationUnion）。各個國家均有制訂國家標準的組織，我國制定國家標準的組織是中國標準化管理委員會SAC（Standardization

Administrationof

China）。521.4現場總線標準

1.4.1現場總線國際標準

1.4.2現場總線中國標準

1.4.3現場總線地區與國家標準及其他現場總

線531.4.1現場總線國際標準據統計，世界上已有現場總線100多種，其中宣稱為開放型總線的就有40多種，僅國際標準現場總線即達25種。

IEC61158

：

工業控制系統用現場總線（Fieldbus

for

use

in

industrialControl

System） IEC62026：

低壓開

關設備和控制設備

（

Low-VoltageSwitchgear

and

Controlgear

）用現場總線（設備層現場總

線） ISO11898

：道路交通工具－數字信息交換－用于高速通信

的控制器局域網（CAN）

ISO11519

：道路交通工具－低速串行數據通信541.4.1現場總線國際標準

IEC61158uIEC61158是制定時間最長、投票次數最

多、意見分歧最大的國際標準之一。到目

前為止，

IEC61158

共有4

個不同的版本

(1984～2007)。55★各大公司為了從自己專用的技術中取得更多、更大的利潤，并不迫切希望現場總線標準早日問世；★他們不得不開發打破壟斷、全面開放的現場總線，與其自身利益相矛盾，是無奈之舉；原因★一旦國際標準與其技術產品不符，就投反對票；★一些小國在技術、經濟上依附于大國，投票中搖擺，不能自主；★IEC是多極化組織，代表分別來自各大國及各大公

司，斗爭的復雜性反復性不可避免；★技術上，沒有一種現場總線對所有領域都是最好的。1.4.1現場總線國際標準5657IEC61158-1總則IEC61158-2物理層規范IEC61158-3數據鏈路服務定義IEC61158-4數據鏈路協議規范IEC61158-5應用層規范IEC61158-6應用層協議規范IEC61158-7系統管理581.4.1現場總線國際標準IEC61158第1版（ED1.0）

(1984-1993-1998)IEC61158最初是以基金會現場總線FF為基礎制定的，包括：1.4.1現場總線國際標準IEC61158第1版（ED1.0）

(1984-1993-1998)：

1984

年

，

國

際

電

工

委

員

會

IEC

籌

備

成

立

了

IEC/TC65/SC65C/WG6工作組，著手起草現場總線標準

。 經過多年努力，IEC61158-2于1993年成為正式國際標準； IEC61158-5和IEC61158-6于1997年10月經3輪投票通過，成為

國際標準最

終

草

案

FDIS

（FinalDraft

ofInternational

Standards）； IEC61158-3和IEC61158-4經過5次修改和5輪投票，于1998年2

月成為FDIS；

IEC61158-1

于

1997

年

10

月

成

為

技

術

報

告

TR（Technical

Report）；

IEC61158-7

于

1998

年

12

月

成為

委

員

會

投

票

草

案

CDV

（CommitteeDraftwithVote）。591.4.1現場總線國際標準IEC61158第2版（ED2.0）

(1999-2000)IEC61158第2版（ED2.0）包括以下幾部分：

IEC61158-2（2000-08）工業控制系統用現場總線標準-

第2部分：物理層規范與服務定義 IEC61158-3（2000-01）測量與控制用數字式數據通信系

統－工業控制系統用現場總線－第3部分：數據鏈路服

務定義 IEC61158-4

（2000-01）測量與控制用數字式數據通信

系統－工業控制系統用現場總線－第4部分：數據鏈路

協議規范 IEC61158-5（2000-01）測量與控制用數字式數據通信系

統－工業控制系統用現場總線－第5部分：應用層服務

定義 IEC61158-6（2000-01）測量與控制用數字式數據通信系

統－工業控制系統用現場總線－第6部分：應用層協議

規范注：第2版IEC61158于2000年成為正式國際標準。

60Type-1IEC61158TS（即FFH1）Type-2ControlNetTM（美國Rockwell支持）Type-3ProfibusTM

（德國Siemens支持）Type-4P-Net?（丹麥ProcessData支持）Type-5FFHSE（美國Fisher-Rosemount支持）Type-6SwiftNetTM（美國Boeing支持）Type-7WorldFIP（法國Alstom支持）Type-8Interbus?

（德國PhoenixContact支持）1.4.1現場總線國際標準IEC61158第2版（ED2.0）-8種現場總線進入IEC61158第2版的現場總線有以下8種類型（Type）：TS:Technical

Specification，技術規范。611.4.1現場總線國際標準IEC61158第3版（ED3.0）(2000-2002)IEC61158第3版（ED3.0）也包括IEC61158-2

至IEC61158-6這幾部分。

其IEC61158-3至IEC61158-6的標題（Title）與

第2版對應部分的標題相同。

第3版IEC61158-2的標題為：IEC61158-2TR測

量與控制用數字式數據通信系統－工業控制系

統用現場總線－第2部分：物理層規范。621.4.1現場總線國際標準IEC61158第3版（ED3.0）-

10種現場總線IEC61158第3版規定了以下10種類型的網絡協議：

Type1PhL：擴展的IEC61158-2:1993擴展的FOUDATIONTM

Fieldbus

功能擴展的WorldFIP?DLL：IECTS61158-3

，TS61158-4

擴展的FOUDATIONFieldbus

功能擴展的WorldFIPAL

：IECTS61158-5

，TS

61158-6

Type2PhL：ControlNetTMDLL：ControlNetAL

：ControlNetandEthernet/IPTM

Type3

：PROFIBUSTM631.4.1現場總線國際標準

Type4

：P-NET?

Type5

：PhL：無DLL：無AL

：FFHSE

Type6

：SwiftNetTM

Type7

：WorldFIP

Type8

：INTERBUS?

Type9

：PhL：無DLL：無AL：Type1

的一部分，與FF相同

Type10

：PROFInetTM其中，PhL

、DLL

、AL分別為物理層、數據鏈路層、

應用層。641.4.1現場總線國際標準IEC61158第4版（ED4.0）(2003-2007)IEC61158第4版包括：

IEC/TR61158-1

總則

IEC61158-2物理層服務定義與協議規范

IEC61158-300數據鏈路服務定義

IEC61158-400數據鏈路協議規范

IEC61158-500

應用層服務定義

IEC61158-600

應用層協議規范65IEC61158第4版規定了以下20種類型的現場總線、工業以太網

/實時以太網：

Type1IEC/TS61158

現場總線

Type2CIP現場總線/實時以太網

Type3PROFIBUS

現場總線

Type4P-NET現場總線/實時以太網

Type5FFHSE高速以太網(實時以太網)

Type6SwiftNet

被撤銷

Type7WorldFIP

現場總線

Type8INTERBUS現場總線/實時以太網

Type9FFH1

現場總線1.4.1現場總線國際標準IEC61158第4版（ED4.0）-

19種現場總線66

Type10PROFINET實時以太網

Type11TCnet實時以太網

Type12EtherCAT實時以太網

Type13EthernetPowerlink實時以太網

Type14EPA實時以太網

Type15MODBUS-RTPS實時以太網

Type16SERCOS-

Ⅰ,Ⅱ現場總線

Type17VNET/IP實時以太網

Type18CC-Link現場總線

Type19SERCOS-Ⅲ實時以太網

Type20HART現場總線671.4.1現場總線國際標準IEC61158采納多種現場總線的原因：

技術原因。目前尚沒有一種現場總線對所

有應用領域在技術上都是最優的。

利益驅動。681.4.1現場總線國際標準IEC62026（1995-2001）-4種現場總線

IEC62026-1（2000-07）低壓開關設備和控制設備―控制器-設備接口

（CDIs：Controller-deviceinterface）－第1部分：總則（Generalrules）

IEC62026-2

（2000-07）

低壓開關設備和控制設備―控制器-設備接

口

－

第2部分：執行器傳感器接口（AS-i：Actuatorsensorinterface）

IEC62026-3（2000-07）低壓開關設備和控制設備

―控制器-設備接

口

－

第3部分：DeviceNet

IEC62026-5（2000-07）低壓開關設備和控制設備

―控制器-設備接

口

－

第5部分：智能分布系統（SDS：Smartdistributedsystem）

IEC62026-6（2001-11）

低壓開關設備和控制設備

―

控制器-設備接口-第6部分：Seriplex(Serial

Multiplexed

Control

Bus(串行多路控制總線))691.4.1現場總線國際標準IEC62026（1995-2001） IEC62026-1

、2

、3

、5于2000年7月作為正式國際標

準出版。

IEC62026-6于2001年11月作為正式國際標準出版。 IEC62026曾有過IEC62026-4，其標題為：IEC62026-4用于低壓開關設備和控制設備的控制電路設備和開

關元件（Controlcircuitdeviceandswitching

elements）-第4部分：Lontalk，因該協議不適合作為設備層的

通用協議而被移去。701.4.1現場總線國際標準ISO11898（1993）-

高速CAN

ISO11898的標題為：ISO11898:1993道路交通工具（RoadVehicle）－數字信

息交換（Interchange

ofdigital

information）－用于高速通

信（

For

high-speed

communication

）的

控制器局域網

（CAN） ISO11898:1993描述CAN的一般結構，包括CAN物理層和數據鏈路層的詳細技術規范，規定裝備有CAN的道路

交通工具電子控制單元之間以125kbit/s～1Mbit/s傳送速

率進行數字信息交換的各種特性。711.4.1現場總線國際標準ISO11519（1994-1995）-低速CAN和VANISO11519的各部分如下： ISO11519-1

：1994

道路交通工具－低速串行數據通信－第1部分：總

則與定義（General

and

definitions） ISO11519-2：道路交通工具－低速串行數據通信－第2部分：低速控

制器局域網（CAN） ISO11519-3

：1994

道路交通工具－低速串行數據通信－第3部分：交

通工具局域網（VAN）ISO11519-1說明用于道路交通工具的速率不大于125kbit/s的低速串

行數據通信的一般定義；ISO11519-2

、3分別說明用于道路交通工具的速率不大于125kbit/s的

CAN和VAN通信網絡的數據鏈路層和物理層，規定其網絡的一般結

構。721.4.2現場總線中國標準與IEC61158相應的現場總線中國標準 GB/T20540-2006測量和控制數字式數據通信工業控制系統用現場總線類型3：PROFIBUS GB/Z20541-2006測量和控制數字式數據通信工業控制系統用現場總線類型10：

PROFINET731.4.2現場總線中國標準與IEC61158相應的現場總線中國機械行業標準 JB/T10308.3-2001測量和控制數字數據通信工業控制系統用現場總線類型3：PROFIBUS JB/T10308.2-2006測量和控制數字數據通信工業控制系統用現場總線類型2：

ControlNet和

Ethernet/IP741.4.2現場總線中國標準與IEC62026相應的現場總線中國標準

GB／T18858.1－2002低壓開關設備和控制設備控制器-設備接口(CDI)第1部分

總則

GB／T18858.2－2002低壓開關設備和控制設備控制器-設備接口(CDI)第2部分

執行器-傳感器接口（AS-i）

GB／T18858.3－2002低壓開關設備和控制設備控制器-設備接口(CDI)第3部分

DeviceNet75 GB/Z20177-2006控制網絡LonWorks GB/Z20830-2007PROFIsafe GB/T19582-2008基于Modbus協議的工業自動化網絡規范1.4.2現場總線中國標準其他現場總線中國標準761.4.3現場總線地區與國家標準及

其他現場總線

1996年歐洲電工委員會（CENELEC）發布了包含3種不兼容協議的

非單一歐洲標準EN50170（如上所述，現均已成為國際標準）：

現場總線

，卷

1

（Volume

1

）：

P-Net，卷2：

Profibus，卷3：

WorldFIP

在已成為國際標準的現場總線中:

Interbus為歐洲標準EN50254和德國國家標準DIN19258

AS-i為歐洲標準EN50295

DeviceNet為歐洲標準EN50325

FFH1為美國標準ISAS50.02

Profibus為德國國家標準DIN19245

P-Net為丹麥國家標準（1996年）

WorldFIP的前身FIP為法國FIP標準771.4.3現場總線地區與國家標準及其他現場總線在國際標準現場總線之外，還存在為數不少的現場總線/接

口，如：

Modbus，由美國莫狄康（Modicon）公司于20世紀70年代提出，有2種協議，即Modbus-ASCII和ModbusRTU。

BACnet

，一種廣義現場總線，由美國加熱、制冷和空調

工程師協會推出，于1995年成為美國建筑自動化網絡通信標

準ANSI-135，為建筑自動化領域的主流現場總線之一。

Sensoplex2，由德國圖爾克（TURCK）公司推出的應用于

重工業自動化領域的控制網絡。781.4.3現場總線地區與國家標準及其他現場總線在國際標準現場總線之外，還存在為數不少的現場總線/接

口，如： ARCNET，由Datapoint公司于上個世紀70年代推出，ARC

是Attached

Resource

Computer的縮寫，ARCNET即為連接資

源計算機網絡。

ARCNET最初歸為局域網LAN

（Local

AreNetwork），但現在已很少用于辦公自動化領域，而被認為

是一種較理想的現場總線。

Dupline，由瑞士CarloGavazzi公司推出。791.4.3現場總線地區與國家標準及其他現場總線在國際標準現場總線之外，還存在為數不少的現場總線/接口，

如：

LIN——局部互聯網絡（Local

Interconnect

Network），是一種

通用、串行、低成本的車用A類網絡標準，可作為CAN的輔助網

絡。LIN

協會成立于1998年末。LIN最初是由五大汽車制造商奧

迪（Audi）、寶馬（BMW）、戴姆勒（DaimlerChrysler）、沃爾

沃（Volvo

）、大眾（Volkswagen

）和開發工具生產商

VCT（

VolcanoCommunicationsTechnologies

）

及

半

導

體

生

產

商

Motorola

共同推出。LIN

協會從成立至今主要推出了LIN1.0

、

LIN1.1

、LIN1.2

、LIN1.3，直到目前最新的LIN2.0。

BIT

Bus，由Intel公司于1984年推出。BIT

Bus曾在歐洲獲得較

廣泛的應用，我國也有不少系統在運行。801.4.3現場總線地區與國家標準及其他現場總線在國際標準現場總線之外，還存在為數不少的現場總線/

接口，如： RS-485，用于平衡數字多點系統的發送器和接收器的電氣

特性標準。它是由美國EIA于1983年12月在RS-232標準的基

礎上制定的一個物理接口電氣標準，

1998年3月成為EIA和電信工業協會等組織的共同標準TIA/EIA-485-A-98

。RS-485是其它一些現場總線的物理層的接口標準（或之一），如

Profibus

、

Interbus