一、FF现场总线
FF现场总线基金会是由WORLDFIPNA(北美部分,不包括欧洲)和ISPFoundation于1994年6月联合成立的,它是一个国际性的组织,其目标是建立单一的、开放的、可互操作的现场总线国际标准。这个组织给予了IEC现场总线标准起草工作组以强大的支持。这个组织目前有l00多成员单位,包括了全世界主要的过程控制产品及系统的生产公司。1997年4月这个组织在中国成立了中国仪协现场总线专业委员会(CFC)。致力于这项技术在中国的推广应用。FF成立的时间比较晚,在推出自己的产品和把这项技术完整地应用到工程上相对于PROFIBUS和WORLDFIP要晚。但是正由于FF是1992年9月成立的,是以FisherRosemount公司为核心的ISP(可互操作系统协议)与WORLDFIPNA两大组织合并而成的,因此这个组织具有相当实力:目前FF在IEC现场总线标准的制订过程中起着举足轻重的作用。
二、LonWorks
LonWorks现场总线是美国埃施朗于1992年推出的局部操作网络,最初主要用于楼宇自动化,但很快发展到工业现场网。LonWorks技术为设计和实现可互操作的控制网络提供了一套完整、开放、成品化的解决途径。LonWorks技术的核心是神经元芯片(NeuronChip)。该芯片内部装有3个微处理器:MAC处理器完成介质访问控制;网络处理器完成OSI的3~6层网络协议;应用处理器完成用户现场控制应用。它们之间通过公用存储器传递数据。在控制单元中需要采集和控制功能,为此,神经元芯片特设置11个I/O口。这些I/O口可根据需求不同来灵活配置与外围设备的接口,如RS232、并口、定时/计数、间隔处理、位I/O等。
LON总线则综合了当今现场总线的多种功能,同时具备了局域网的一些特点,使得它被广泛地应用于航空/航天,农业控制、计算机/外围设备、诊断/监控、电子测量设备、测试设备、医疗卫生、军事/防卫、办公室设备系统、机器人、安全警卫、保密、运动/游艺、电话通信、运输设备等领域。其通用性表明,它不是针对某一个特殊领域的总线,而是具有可将不同领域的控制系统综合成一个以LONWORKS为基础的更复杂系统的网络技术。
三、Profibus
Profibus是作为德国国家标准DIN19245和欧洲标准prEN50170的现场总线。ISO/OSI模型也是它的参考模型。由Profibus-Dp、Profibus-FMS、Profibus-PA组成了Profibus系列。DP型用于分散外设间的高速传输,适合于加工自动化领域的应用。FMS意为现场信息规范,适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等一般自动化,而PA型则是用于过程自动化的总线类型,它遵从IEC1158-2标准。该项技术是由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的。它采用了OSI模型的物理层、数据链路层,由这两部分形成了其标准第一部分的子集,DP型隐去了3~7层,而增加了直接数据连接拟合作为用户接口,FMS型只隐去第3~6层,采用了应用层,作为标准的第二部分。PA型的标准目前还处于制定过程之中,其传输技术遵从IEC1158-2(1)标准,可实现总线供电与本质安全防爆。
四、CAN总线
控制器局域网(CAN)最早由Bosch公司于1985年研发,用于搭建车内网络。在此之前,汽车生产商使用点对点布线系统连接车内电子设备。但随着车内电子设备的增多,这种布线系统需要的连线也越来越多,使系统变得既笨重又昂贵。于是,生产商开始使用车内网络来替代点对点布线系统,以降低布线的成本、复杂度,以及系统重量。在此背景下,CAN作为一种构建智能设备网络的高集成度串行总线系统应运而生,成为车内网络的标准。由此,CAN在汽车业界迅速普及,于1993年成为国际标准(ISO11898)。1994年后,数个CAN的高层协议标准形成,如CANopen和DeviceNet。这些新增协议也为其他市场广泛接受,现已成为工业通信标准的一部分。
CAN最初是在汽车领域诞生的,因此最常见的应用就是车内电子网络。然而在过去的二十年,越来越多的行业认识了CAN的可靠性和优势,将CAN总线应用在许多其他场合。例如有轨电车、地铁、轻轨及长途列车等都应用了CAN网络。在这些车辆中,均可发现发现多种CAN构建的网络,如连接车门单元、刹车控制器、客流计数单元等。在航空领域亦可发现CAN的应用,如飞行状态传感器、导航系统以及座舱中的计算机。此外,在航天应用中也能看到CAN总线的身影,如飞行数据分析和飞行器引擎控制系统(燃料系统、泵、线性执行器等)。