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布线距离

信号线

电源线

200米内

2*0.3mm2,双绞，护套线

2*0.5mm2,平行，护套线

200-500

2*0.5mm2,双绞，护套线

2*0.75mm2, 平行，护套线

500-1200

2*0.75mm2,屏蔽双绞，护套线

2*1.0mm2, 平行，护套线

1200米以上

2*1.0mm2，屏蔽双绞，护套线

在1200处加中继器

2*1.5mm2,以上， 平行，护套线

现场总线是当今3C(Computer、Communication、Control)技术发展的结合点，也是过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术发展的交汇点，是信息技术、网络技术的发展在控制领域的集中体现，是信息技术、网络技术延伸到现场的必然结果。

根据电工委员会(IEC，International Electrotechnical Commission)标准和现场总线基金会(FF，Fieldbus Foundation)的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线技 术将微处理器置入传统的测量控制仪表，使其都具有数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些检测、控制和通信任务的网络节点。通过普通双绞线把多个 测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统;使用公开、规范的通信协议，在位于生产控制现场的多个微机化测控设备之间、以及现场仪表与用作监控、管 理的远程计算机之间，实现数据传输与信息共享，形成各种适应实际需要的自动控制系统。

现场总线主要是面向过程控制，除传输数字与模拟信号的直接信息外，还可传输控制信息，网络交换的数据单元是帧(Frame)。与集散控制系统(Distributed Control System，DCS) 相比，现场总线控制系统(Fieldbus Control System，FCS)具有可靠性高以及更好的安全性、互换性和互操作性、开放性、分散性等优点。 

综上所述，现场总线是将自动化层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通信网络，它遵循ISO/OSI开放系统互联参考模型的全部或部分通信协议。

1、同步通信方式的特点：

采用同步通信时，将许多字符组成一个信息组，这样，字符可以一个接一个地传输，但是，在每组信息（通常称为帧）的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，要填上空字符，因为同步传输不允许有间隙。在同步传输过程中，一个字符可以对应5～8位。当然，对同一个传输过程，所有字符对应同样的数位，比如说n位。这样，传输时，按每n位划分为一个时间片，发送端在一个时间片中发送一个字符，接收端则在一个时间片中接收一个字符。

同步传输时，一个信息帧中包含许多字符，每个信息帧用同步字符作为开始，一般将同步字符和空字符用同一个代码。在整个系统中，由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。接收端当然是应该能识别同步字符的，当检测到有一串数位和同步字符相匹配时，就认为开始一个信息帧，于是，把此后的数位作为实际传输信息来处理。

2、面向字符的同步协议（IBM的BSC协议）

 

该协议规定了10个特殊字符（称为控制字符）作为信息传输的标志。其格式为

SYN：同步字符（Synchronous character），每帧可加1个（单同步）或2个（双同步）同步字符。

SOH：标题开始（Start of Header）。

标题：Header，包含源地址（发送方地址）、目的地址（接收方地址）、路由指示。

STX：正文开始（Start of Text）。

数据块：正文（Text），由多个字符组成。

ETB:块传输结束（end of transmission block）， 标识本数据块结束。

ETX：全文结束（end of text），（全文分为若干块传输）。

块校验：对从SOH开始，直到ETB/ETX字段的检验码。

3、面向bit的同步协议（ISO的HDLC）

 

一帧信息可以是任意位，用位组合标识帧的开始和结束。帧格式为：

F场：标志场;作为一帧的开始和结束，标志字符为8位，01111110。

A场：地址场，规定接收方地址，可为8的整倍位。接收方检查每个地址字节的第1位，如果为“0”，则后边跟着另一

     个地址字节。若为“1”，则该字节为后一个地址字节。

C场：控制场。指示信息场的类型，8位或16位。若第1字节的第1位为0，则还有第2个字节也是控制场。

I场：信息场。要传送的数据。

FC场：帧校验场。16位循环冗余校验码CRC。除F场和自动插入的“0”位外，均参加CRC计算。

4、同步通信的“0位插入和删除技术”

在同步通信中，一帧信息以一个（或几个）特殊字符开始，例如，F场=01111110B。

但在信息帧的其他位置，*可能出现这些特殊字符，为了避免接收方把这些特殊字符误认为帧的开始，发送方采用了“0位插入技术”，相应地，接收方采用“0位删除技术”。

发送方的0位插入：除了起始字符外，当连续出现5个1时，发送方自动插入一个0。使得在整个信息帧中，只有起始字符含有连续的6个1。

接收方的“0位删除技术”：接收方收到连续6个1，作为帧的起始，把连续出现5个1后的0自动删除。

5、同步通信的“字节填充技术”

设需要传送的原始信息帧为：

节填充技术采用字符替换方式，使信息帧的DATA中不出现起始字符SOT和结束字符EOT。

设按下表方式进行替换：

其中，ESC=1AH，X、Y、Z可为任意字符（除SOT、EOT、ESC外）。

发送方按约定方式对需要发送的原始帧进行替换，并把替换后的新的帧发送给接收方。例如图所示： 

接收方按约定方式进行相反替换，可以获得原始帧信息。

6、异步通信和同步通信的比较

（1）异步通信简单，双方时钟可允许一定误差。同步通信较复杂，双方时钟的允许误差较小。

（2）异步通信只适用于点<--> 点，同步通信可用于点<--> 多。

（3）通信效率：异步通信低，同步通信高。

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