現場總線控製器選型經常困擾工程師，圍繞TSN 和現場總線的應用，多種接口協議和數據傳輸速率
，應用工程師歸納出8各選型要點。現場總線一般應用大規模聯網
，常用的硬件接口為POWERBUS,RS485，CAN等，常用的軟件為MODBUS或者自擬的簡單應答輪訓式。聯網成本低。工業以太網一般用TCP/IP協議，常見的硬件接口為網口，聯網成本高。

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，CAN FD總線接口芯片係列，LIN 總線接口芯片係列，RS485總線接口芯片係列， RS422總線接口芯片係列，RS232 總線接口芯片係列。在通訊接口芯片這一細分領域
，芯力特以聚焦的態度
、專業的技術、齊全的係列，獲得市場的極大關注與客戶的共同認可，已成為工業與車載通訊接口芯片領域的知名模擬IC廠商。本期文章重點介紹現場總線的技術特點及應用
，並提供免費樣片申請。

現場總線的技術特點

現場總線係統打破了傳統控製係統采用的按控製回路，現場儀表一對一地分別進行連線的結構形式，把集散控製係統(DCS)中處幹控製室的控製模塊
、geshurushuchumokuaifangruxianchangzhinengyibiao，jiashangxianchangzhinengyibiaojuyoutongxinnengli，yinerkongzhixitongdejibengongnengbuyilaikongzhishizhongdejisuanjihuokongzhiyibiao，zhijiezaixianchangwancheng，shixianlechedidefensankongzhi。xianchangzongxiankongzhixitongjishiyigekaifangdetongxinwangluo，youshiyizhongquanfenbudekongzhixitong
，tabazuoweiwangluojiediandezhinengyibiaolianjiechengzidonghuawangluoxitong
，shixianjichukongzhi、補償計算、參數修改、報警、顯示、監控、優化的綜合功能
，是一項以智能傳感器、控製
、計算機、數字通信、網絡為主要內容的綜合技術。現場總線係統具有以下特點:

(1)一對n結構 一對傳輸線，N台儀表，雙向傳輸多個信號，這使得接線簡單，工程周期短

，安裝費用低。若增加現場控製設備或現場儀表，隻需並行掛接到電纜上

，無須架設新的電纜。

(2)可靠性高 數字信號傳輸抗幹擾能力強，精度高
，無需采用抗幹擾和提高精度的措施。

(3)可控狀態 操cao作zuo員yuan在zai控kong製zhi室shi既ji可ke了le解jie現xian場chang控kong製zhi設she備bei或huo現xian場chang儀yi表biao的de工gong作zuo狀zhuang況kuang，也ye能neng對dui其qi參can數shu進jin行xing調tiao整zheng，還hai可ke預yu測ce或huo尋xun找zhao故gu障zhang，使shi現xian場chang控kong製zhi設she備bei或huo控kong製zhi儀yi表biao始shi終zhong處chu幹gan操cao作zuo員yuan的de遠yuan程cheng監jian控kong和he可ke控kong狀zhuang態tai，提ti高gao了le係xi統tong的de可ke靠kao性xing、可控性和可維護性。

(4)互換性 用戶可自由選擇不同製造商提供的現場控製設備或現場儀表
，並將不同品牌的儀表通過總線互連
，即使某台儀表出現故障
，換一其他品牌的同類儀表也可昭常工作，實現“即接即用”。

(5)互操作性 yonghukebabutongzhizaoshangdegezhongpinpaideyibiaojichengzaiyiqi
，jinxingtongyizutai，gouchengsuoxudekongzhihuilu，buzhiyinjichengbutongpinpaidechanpinerzaiyingjianhuoruanjianshangzengjiaewaitouzi。

(6)綜合功能 現場儀表既有檢測
、變換和補償功能
，又有控製和運算功能，一表多用，節省成本。

(7)分散控製 控製站功能分散在現場儀表中，通過現場儀表就可以構成控製回路，實現了徹底的分散控製，提高了係統的分散性

、自治性和靈活性。

(8)統一組態 由(you)於(yu)現(xian)場(chang)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)或(huo)現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)都(dou)引(yin)入(ru)了(le)功(gong)能(neng)塊(kuai)的(de)概(gai)念(nian)，所(suo)有(you)廠(chang)商(shang)都(dou)使(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)功(gong)能(neng)塊(kuai)
，並(bing)統(tong)一(yi)組(zu)態(tai)方(fang)法(fa)，使(shi)得(de)組(zu)態(tai)非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan)，用(yong)戶(hu)不(bu)必(bi)因(yin)現(xian)場(chang)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)或(huo)儀(yi)表(biao)的(de)種(zhong)類(lei)不(bu)同(tong)而(er)帶(dai)來(lai)組(zu)態(tai)方(fang)法(fa)不(bu)同(tong)，進(jin)行(xing)不(bu)同(tong)組(zu)態(tai)方(fang)法(fa)及(ji)編(bian)程(cheng)語(yu)言(yan)的(de)學(xue)習(xi)。

(9)開放式係統 現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)為(wei)開(kai)放(fang)式(shi)互(hu)連(lian)網(wang)絡(luo)，所(suo)有(you)技(ji)術(shu)和(he)標(biao)準(zhun)都(dou)是(shi)公(gong)開(kai)的(de)
，所(suo)有(you)製(zhi)造(zao)商(shang)都(dou)必(bi)須(xu)遵(zun)循(xun)，用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)自(zi)由(you)集(ji)成(cheng)不(bu)同(tong)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)
，既(ji)可(ke)與(yu)同(tong)層(ceng)網(wang)絡(luo)互(hu)連(lian)，又(you)可(ke)與(yu)不(bu)同(tong)層(ceng)網(wang)絡(luo)互(hu)連(lian)。此(ci)外(wai)，用(yong)戶(hu)可(ke)極(ji)其(qi)方(fang)便(bian)地(di)共(gong)享(xiang)數(shu)據(ju)庫(ku)。

TSN和現場總線

TSN 和現場總線並非隻能二選一。它們是兼容的，經常一起使用
，都采用與時間同步有關的概念。然而
，PROFINET
、EtherNet/IP 和 EtherCAT 等現場總線以不同的方式實現同步。PROFINET 使用精確時間控製協議 (PTCP)。EtherCAT 使用分布式時鍾，采用專用和相關的寄存器進行同步。

PROFINET 和 EtherNet/IP 包括 IEEE 以太網學習橋作為基礎交換技術。因此
，這些協議現在可以調整 TAS 和幀搶占的擴展，以使用標準的 TSN 硬件。EtherNet/IP 使用 UDP 數據包進行數據交換，與 TSN 交換層兼容。對於由可編程實時單元工業通信子係統 (PRU-ICSS) TSN 解決方案支持的數據，PROFINET 支持直接第二層緩衝模型。

TSN 設計支持至少與 EtherCAT 和 PROFINET 及其他工業以太網協議一樣短的周期時間。當升級到千兆位以太網時
，TSN 預計會超過其他協議的性能。EtherCAT 中對確定性流量的支持僅限於特殊類型的數據包。EtherCAT 和 TSN 相結合可以提高靈活性。例如，圍繞同步，TSN 增加了多主控能力。這三種協議以不同的方式提供冗餘。TSN 使用平行冗餘協議 (PRP) 和 IEC 62439-3 中定義的高可用性無縫冗餘 (HSR) 協議等技術實現零損耗冗餘。

TSN 不包括應用層，也不在應用層麵上挑戰現場總線。例如
，在機器層麵仍使用 EtherCAT 的情況下
，用交換機將機器互連，可以創建一個具有 TSN 功能的工業以太網網絡。TSN-EtherCAT 集成網絡不是將技術混合，而是定義了無縫集成：使用兩種技術並實現每種技術的最佳性能。

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