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為什么要用總線
發(fā)布時間：2023-03-19 04:39:54
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大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于為什么要用總線的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。
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本文目錄:
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：
鏈式查詢：連線簡單，易于擴充，對電路故障最敏感；
計數(shù)器查詢：優(yōu)先級設置較靈活，對故障不敏感，連線及控制過程較復雜；
獨立請求：判優(yōu)速度最快，但硬件器件用量大，連線多，成本較高。
擴展資料：
總線判優(yōu)控制按照仲裁控制機構(gòu)的設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，而從方只能響應主方的請求。對多個主設備提出的占用總線請求，一般采用優(yōu)先級或公平策略進行仲裁。
參考資料來源：百度百科-總線仲裁
二、在汽車應用上為什么要使用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)點只需掛到總線即可實現(xiàn)節(jié)點之間通訊，省掉了節(jié)點之間的連線，對于汽車線束的設計、安裝、維護保養(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。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)行機構(gòu)等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(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)濟實用等一系列突出的優(yōu)點，因而受到了許多標準團體和計算機廠商的高度重視。
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?
1.現(xiàn)場總線的概念
現(xiàn)場總線是應用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機化測量控制設備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)，也被稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的層控制網(wǎng)絡。
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)場的多個微機化測量控制設備之間及現(xiàn)場儀表與遠程監(jiān)控計算機之間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應實際需要的自動控制系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線是20世紀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功能的不斷增強和價格的降低，計算機與計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)場總線可實現(xiàn)整個企業(yè)的信息集成，實施綜合自動化，形成工廠底層網(wǎng)絡，完成現(xiàn)場自動化設備之間的多點數(shù)字通信，實現(xiàn)底層現(xiàn)場設備之間以及生產(chǎn)現(xiàn)場與外界的信息交換。
2.現(xiàn)場總線的特點及優(yōu)點
(1) 全數(shù)字化通信
(2) 開放型的互聯(lián)網(wǎng)絡
(3) 互可操作性與互用性
(4) 現(xiàn)場設備的智能化
(5) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性
(6) 對現(xiàn)場環(huán)境的適應性
3.現(xiàn)場總線的特點
現(xiàn)場控制設備具有通信功能，便于構(gòu)成工廠底層控制網(wǎng)絡。
通信標準的公開、一致，使系統(tǒng)具備開放性，設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
現(xiàn)場總線使自控設備與系統(tǒng)步入了信息網(wǎng)絡的行列，為其應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備， 便于節(jié)省安裝費用；
節(jié)省維護開銷；
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構(gòu)和不同的人公認的對現(xiàn)場總線的本質(zhì)體現(xiàn)中了解；
1)中現(xiàn)場通信網(wǎng)絡
用于過程自動化和制造自動化的現(xiàn)場設備或現(xiàn)場儀表互連的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡。
現(xiàn)場設備互聯(lián)
依據(jù)實際需要使用不同的傳輸介質(zhì)把不同的現(xiàn)場設備或者現(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
現(xiàn)場總線為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡，既可以與同層網(wǎng)絡互聯(lián)，也可與不同層網(wǎng)絡互聯(lián)，還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡數(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，而這些正是DCS系統(tǒng)的缺點。DCS通常是一對一單獨傳送信號，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)和預測故障，處于“失控”狀態(tài)，很多的儀表廠商自定標準，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芏嘉挥诳刂普局小CS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，設備也始終處于操作員的遠程監(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備互聯(lián)，智能儀表具有通信、控制和運算等豐富的功能，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的巨大進步。
也正是由于FCS的以上特點使得其在設計、安裝、投運到正常生產(chǎn)都具有很大的優(yōu)越性：首先由于分散在前端的智能設備能執(zhí)行較為復雜的任務，不再需要單獨的控制器、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備，大大節(jié)約了安裝費用；由于現(xiàn)場控制設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)的可靠性和準確性也大為提高。這一切都幫助用戶實現(xiàn)了減低安裝、使用、維護的成本，最終達到增加利潤的目的。
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