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為什么要用總線

發(fā)布時間：2023-03-19 04:39:54 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 74 問大家

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本文目錄:

1、什么是總線判優(yōu)，為什么需要總線判優(yōu)?
2、在汽車應(yīng)用上為什么要使用can總線
3、工業(yè)現(xiàn)場為什么要用現(xiàn)場總線？
4、什么是現(xiàn)場總線?為什么要采用現(xiàn)場總線技術(shù)?現(xiàn)場總線有哪些優(yōu)點(diǎn)?

為什么要用總線

一、什么是總線判優(yōu)，為什么需要總線判優(yōu)?

總線判優(yōu)是為了解決多個部件同時申請總線時的使用權(quán)分配的問題。

有三種判優(yōu)的方式：

鏈?zhǔn)讲樵儯哼B線簡單，易于擴(kuò)充，對電路故障最敏感；

計數(shù)器查詢：優(yōu)先級設(shè)置較靈活，對故障不敏感，連線及控制過程較復(fù)雜；

獨(dú)立請求：判優(yōu)速度最快，但硬件器件用量大，連線多，成本較高。

為什么要用總線

擴(kuò)展資料：

總線判優(yōu)控制按照仲裁控制機(jī)構(gòu)的設(shè)置可分為集中控制和分散控制兩種。其中就集中控制而言，常用的總線仲裁方式有：菊花鏈仲裁、二維仲裁、同步通信方式、異步通信方式和半同步通信方式。

連接到總線上的功能模塊有主動和被動兩種形態(tài)，CPU可以做主方也可以做從方，而存取器模塊只能用作從方。主方可以啟動一個總線周期，而從方只能響應(yīng)主方的請求。對多個主設(shè)備提出的占用總線請求，一般采用優(yōu)先級或公平策略進(jìn)行仲裁。

參考資料來源：百度百科-總線仲裁

二、在汽車應(yīng)用上為什么要使用can總線

1、首先，CAN總線傳輸只需兩個線（雙絞線或同軸電纜），多個節(jié)點(diǎn)只需掛到總線即可實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間通訊，省掉了節(jié)點(diǎn)之間的連線，對于汽車線束的設(shè)計、安裝、維護(hù)保養(yǎng)和成本都有很大好處；

2、其次，CAN總線的信號采用不歸位零位編碼，數(shù)據(jù)以雙線間查分電壓表示，對外界擾動的抵抗能力強(qiáng)。汽車上電控系統(tǒng)繁多，用CAN總線可以提高通訊的抗干擾能力。

三、工業(yè)現(xiàn)場為什么要用現(xiàn)場總線？

現(xiàn)場總線（Field bus）是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場總線布線簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了許多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計算機(jī)廠商的高度重視。

某些現(xiàn)場總線有被工業(yè)以太網(wǎng)（Industrial Ethernet）取代的趨勢。

四、什么是現(xiàn)場總線?為什么要采用現(xiàn)場總線技術(shù)?現(xiàn)場總線有哪些優(yōu)點(diǎn)?

1.現(xiàn)場總線的概念

現(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機(jī)化測量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)，也被稱為開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的層控制網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)場總線技術(shù)將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測量控制儀表，使它們各自具有了數(shù)字計算和數(shù)字通訊能力，采用可進(jìn)行簡單連接的雙絞線等為總線，把多個測量控制儀表連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場的多個微機(jī)化測量控制設(shè)備之間及現(xiàn)場儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動控制系統(tǒng)。

現(xiàn)場總線是20世紀(jì)80年代中期在國際上發(fā)展起來的。隨著微處理器與計算機(jī)功能的不斷增強(qiáng)和價格的降低，計算機(jī)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)場總線可實(shí)現(xiàn)整個企業(yè)的信息集成，實(shí)施綜合自動化，形成工廠底層網(wǎng)絡(luò)，完成現(xiàn)場自動化設(shè)備之間的多點(diǎn)數(shù)字通信，實(shí)現(xiàn)底層現(xiàn)場設(shè)備之間以及生產(chǎn)現(xiàn)場與外界的信息交換。

2.現(xiàn)場總線的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

(1) 全數(shù)字化通信

(2) 開放型的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

(3) 互可操作性與互用性

(4) 現(xiàn)場設(shè)備的智能化

(5) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性

(6) 對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性

3.現(xiàn)場總線的特點(diǎn)

現(xiàn)場控制設(shè)備具有通信功能，便于構(gòu)成工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)。

通信標(biāo)準(zhǔn)的公開、一致，使系統(tǒng)具備開放性，設(shè)備間具有互可操作性。

功能塊與結(jié)構(gòu)的規(guī)范化使相同功能的設(shè)備間具有互換性。

控制功能下放到現(xiàn)場，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。

4.現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)場總線使自控設(shè)備與系統(tǒng)步入了信息網(wǎng)絡(luò)的行列，為其應(yīng)用開拓了更為廣闊的領(lǐng)域；

一對雙絞線上可掛接多個控制設(shè)備，便于節(jié)省安裝費(fèi)用；

節(jié)省維護(hù)開銷；

提高了系統(tǒng)的可靠性；

為用戶提供了更為靈活的系統(tǒng)集成主動權(quán)。

5.為什么要用現(xiàn)場總線？我們通過對現(xiàn)場總線在不同情況下不同機(jī)構(gòu)和不同的人公認(rèn)的對現(xiàn)場總線的本質(zhì)體現(xiàn)中了解；

1)中現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)

用于過程自動化和制造自動化的現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表互連的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)

依據(jù)實(shí)際需要使用不同的傳輸介質(zhì)把不同的現(xiàn)場設(shè)備或者現(xiàn)場儀表相互關(guān)聯(lián)。

互操作性

用戶可以根據(jù)自身的需求選擇不同廠家或不同型號的產(chǎn)品構(gòu)成所需的控制回路，從而可以自由地集成FCS。

2)分散功能塊

FCS 廢棄了DCS 的輸入/輸出單元和控制站, 把DCS 控制站的功能塊分散地分配給現(xiàn)場儀表, 從而構(gòu)成虛擬控制站，徹底地實(shí)現(xiàn)了分散控制。

3)通信線供電

通信線供電方式允許現(xiàn)場儀表直接從通信線上攝取能量, 這種方式提供用于本質(zhì)安全環(huán)境的低功耗現(xiàn)場儀表, 與其配套的還有安全柵。

4)開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)場總線為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，既可以與同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的共享。

從以上內(nèi)容我們可以看到，現(xiàn)場總線體現(xiàn)了分布、開放、互聯(lián)、高可靠性的特點(diǎn)，而這些正是DCS系統(tǒng)的缺點(diǎn)。DCS通常是一對一單獨(dú)傳送信號，其所采用的模擬信號精度低，易受干擾，位于操作室的操作員對模擬儀表往往難以調(diào)整參數(shù)和預(yù)測故障，處于“失控”狀態(tài)，很多的儀表廠商自定標(biāo)準(zhǔn)，互換性差，儀表的功能也較單一，難以滿足現(xiàn)代的要求，而且?guī)缀跛械目刂乒δ芏嘉挥诳刂普局?。FCS則采取一對多雙向傳輸信號，采用的數(shù)字信號精度高、可靠性強(qiáng)，設(shè)備也始終處于操作員的遠(yuǎn)程監(jiān)控和可控狀態(tài)，用戶可以自由按需選擇不同品牌種類的設(shè)備互聯(lián)，智能儀表具有通信、控制和運(yùn)算等豐富的功能，而且控制功能分散到各個智能儀表中去。由此我們可以看到FCS相對于DCS的巨大進(jìn)步。

也正是由于FCS的以上特點(diǎn)使得其在設(shè)計、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)都具有很大的優(yōu)越性：首先由于分散在前端的智能設(shè)備能執(zhí)行較為復(fù)雜的任務(wù)，不再需要單獨(dú)的控制器、計算單元等，節(jié)省了硬件投資和使用面積；FCS的接線較為簡單，而且一條傳輸線可以掛接多了設(shè)備，大大節(jié)約了安裝費(fèi)用；由于現(xiàn)場控制設(shè)備往往具有自診斷功能，并能將故障信息發(fā)送至控制室，減輕了維護(hù)工作；同時，由于用戶擁有高度的系統(tǒng)集成自主權(quán)，可以通過比較靈活選擇合適的廠家產(chǎn)品；整體系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性也大為提高。這一切都幫助用戶實(shí)現(xiàn)了減低安裝、使用、維護(hù)的成本，最終達(dá)到增加利潤的目的。

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