现场总线技术与工厂自动化FA

( 2 ）令牌原理 这是一种多主站系统。网络所有的成员都能够有总线控制权。在信息流中有一个特殊的符号或一段信息叫做“令牌”。哪个成员在某一时刻得到了这个令牌，它便具有总线控制权。在数据传输结束后，此令牌便传向下一个成员。由于令牌占有的时间极为有限，这种方式颇具有实时性。如图6 所示。
( 3 ）令牌传递 令牌传递也称“混杂访问方式”，是指令牌总线和主／从方式的结合。这里既有掌握通信控制权的主动成员，也有无通信控制权的挂到一条总线上去的被动成员。令牌在主动式成员间的逻辑环中依次传递。取得令牌的主动成员与被动成员以主／从访问方式通信而与其它主动成员则以令牌原则通信。如图7 所示。
( 4 ) CSMA 方式 CSMA ( Carrier Sense Multiple Access ) 意思为：要发送信息的成员探听整个总线（Carrier Sense ) ，当总线不被占用时再发送信息。当总线被另一成员占用时，要发送信息的成员将发送请求收回，然后在稍迟的时刻再重新尝试数据传输（Multiple Access ）。
　　因为一个成员只是在要发送信息的时候才访问载体媒介，所以无法事先判断哪一个成员要发送信息。因此这是一个随机的访问方式。同时因为也无法确保总线不被占用，当有发送愿望时，也无法保证多长时间内数据可得以传输。因此此方式不具有实时性。
( 5 ) CSMA / CA 为了提高效率，各成员在发送信息的同时也从总线上读取信息。假如发送和读取的信息不一样，则表明发生了信息碰撞。则信息传输便马上停止。这种方式称为CSMA / CD( Collision Detection 一碰撞检测）。
　　在CSMA / CA的这种方式中要发送信息的成员如同CSMA / CD 一样将探听总线，一旦总线有空便马上开始传输。假如总线被占，将对总线监视等待现行的数据传输完毕马上开始信息发送。如果两个成员同时开始信息发送，则将按优先权原则安排顺序。这就是所谓的碰撞避免方式（collision Avoidance ）。
4．现场总线概括性介绍
　　目前在国内宣传较多的现场总线有：PROFIBUS , CAN , Bitbus , HART , LONWORKS 等。限于篇幅的关系本文将对几个有代表性的现场总线作概括性总结（表1~4 ）。

　　开放式现场总线的运用，使得工厂自动化的网络变成了灵活的模块式、分布式结构。这种集管理和控制于一体的分层式工厂自动化网络结构，将是未来新型制造业的基础。纵观中国的制造业，实际上还基本停留在大批量生产方式上。要向制造的柔性化、系统化和智能化迈进，需要具备以下条件：① 对国际标准化的知识准备。② 管理人员的科技知识准备。③ 现有旧设备的改造。④ 国家经济体制的进一步改革和管理人员的观念更新。