1．現(xiàn)場總線 　　現(xiàn)場總線是在微機化測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的測控自動化系統(tǒng)采用一對一連線，用電壓、電流的模擬信號進行測量控制，屬于自封閉的集散系統(tǒng)，難以實現(xiàn)設(shè)備之間以及與外界之間的信息交換。而現(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，使他們各自具有了數(shù)字計算和數(shù)字通信能力，采用可進行簡單連接的雙絞線等作為總線，把多個測量控制儀表連接成的網(wǎng)絡(luò)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(shè)備之間以及現(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，形成了各種適應(yīng)實際需要的自動控制系統(tǒng)。 　　現(xiàn)場總線通過底層控制網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造了網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)。是繼基地式氣動儀表控制系統(tǒng)、電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)后的新一代控制系統(tǒng)。 現(xiàn)場總線具有系統(tǒng)的開放性、互可操作性與互用性、現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性、對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等特點。 　　現(xiàn)場總線的優(yōu)點：節(jié)省電纜線和部分附件，降低工程的設(shè)計和安置成本；規(guī)范數(shù)據(jù)格式，使其更易讀懂和存取，便于交換；用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)，可以自由選擇不同廠商、不同品牌的現(xiàn)場設(shè)備達到最佳的系統(tǒng)集成；規(guī)定連接方式，客觀地避免配線錯誤，提高了系統(tǒng)的準確性和可靠性；系統(tǒng)維護、設(shè)備更換和系統(tǒng)擴充方便，節(jié)省維護開銷；完善了企業(yè)信息系統(tǒng)，為實現(xiàn)企業(yè)綜合自動化提供了基礎(chǔ)； 全數(shù)字化，免去了D/A與A/D變換，使精度可以從±0.5％提高到±0.1％；組態(tài)簡單，安裝、運行、維修方便；系統(tǒng)的安全可靠性好,故障停機時間減少。 圖1：傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與總線控制系統(tǒng)布線比較 2．DeviceNet現(xiàn)場總線 　　DeviceNet現(xiàn)場總線是當前國際上流行的一種總線標準.已批準為IEC標準（IEC62026-3）和歐洲標準（EN50325），并已經(jīng)通過國家認證，成為第一個現(xiàn)場總線國家標準（GB/T 18858.3-2002）. DeviceNet現(xiàn)場總線是Allen-Bradley公司于1994年專為工業(yè)自動化推出的，它以CAN 報文傳輸為layer 2 (數(shù)據(jù)鏈路層) ，并重新設(shè)計了layer 7 (應(yīng)用層) 及 layer 1 (物理層)。1995年6月成立了開放式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)供貨商協(xié)會（Open DeviceNet Vendor Association）,簡稱ODVA。2000年7月正式成立中國電器工業(yè)協(xié)會現(xiàn)場總線委員會（ODVA CHINA）。 　　DeviceNet現(xiàn)場總線采用5芯電纜傳輸，其中2芯信號，2芯電源，1芯屏蔽。所有總線設(shè)備都可以通過總線供電，無需另外敷設(shè)供電電纜。 　　DeviceNet現(xiàn)場總線繼承了CAN總線的穩(wěn)定性和可靠性，可以適用于各種惡劣復(fù)雜的環(huán)境。 　　DeviceNet現(xiàn)場總線采用完全免費的開放的DeviceNet通信規(guī)約，在保證不同廠商的產(chǎn)品能夠互連和互換的同時，大大降低了用戶的使用成本。 　　DeviceNet通訊協(xié)議采用無損的仲裁，高效率的傳送機制，使通訊效率大大提高，保證了設(shè)備的高速響應(yīng)。不但可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，設(shè)備的配置和操作，而且通信的快速性和時間確定性可以保證多設(shè)備協(xié)調(diào)控制和連鎖功能的實現(xiàn)。 　　DeviceNet現(xiàn)場總線可以帶電插拔在線增減節(jié)點，修改網(wǎng)絡(luò)配置，無需編程進行設(shè)備配置。用戶只需使用直觀的配置器軟件就能在屏幕上看到已接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，使用簡單的操作就可以完成從站到主站的配置連接。 DeviceNet現(xiàn)場總線功能參數(shù)： 網(wǎng)絡(luò)大小：最多64個節(jié)點 網(wǎng)絡(luò)長度：可選的主干網(wǎng)絡(luò)長度隨網(wǎng)絡(luò)傳輸速度變化，波特率為125kbp時傳輸距離最長500m(1,640ft)；波特率為250kbp時傳輸距離最長250m(820ft)；波特率為500kbp時傳輸距離最長100m(328ft)。 還可使用中繼可擴展，增加一個中繼數(shù)據(jù)傳輸速率約損失2～3ms。 數(shù)據(jù)包：0～8字節(jié) 總線拓撲：線性(干線/支線)；電源和信號在同一網(wǎng)絡(luò)電纜中 總線尋址：帶多點傳送(一對多)的點對點；多主站和主/從；輪詢或狀態(tài)改變 圖2：DeviceNet總線布線方式 3．SEARI-KingView組態(tài)軟件 　　傳統(tǒng)的監(jiān)控方式建立在輪詢的基礎(chǔ)之上，雖然可以提供逢變則報、事故追憶等方式，但都還是針對周期性數(shù)據(jù)進行處理的，對現(xiàn)場總線非周期性數(shù)據(jù)的處理方面，傳統(tǒng)的組態(tài)軟件要么是將非周期性數(shù)據(jù)當作周期性數(shù)據(jù)處理，要么需要另外編程處理，總之，還沒有較好的辦法。 　　DeviceNet除了一般意義下的I/O通信以外，最具特色的就是它的顯式信息通信，而如何處理顯式信息的讀取就成了能否體現(xiàn)DeviceNet優(yōu)點的關(guān)鍵。DeviceNet的顯式信息不象傳統(tǒng)的I/O信息按輪詢周期定期更新，而是采用一問一答的方式，不問不刷新。DeviceNet硬件設(shè)備將常用的信息定義為I/O信息，而將大部分不常用的信息，如配置信息、出錯信息、廠商信息、產(chǎn)品信息等定義為顯式信息。在大部分時間內(nèi)，DeviceNet總線上只有I/O信息，只有在需要時，才有顯式信息的通信，這樣大大降低了通信強度。而且顯式信息定義在EDS文件中，主站通過EDS文件無需組態(tài)就可以方便的讀取顯式信息，所以DeviceNet總線的特點之一就是可以即插即用，可以方便的增減設(shè)備。 　　PLC作為傳統(tǒng)的工業(yè)控制編程器，其數(shù)據(jù)采集方式就是地址映射，做為DeviceNet總線的主站，要讀取顯式信息也必須組態(tài)成PLC的內(nèi)存映射，定期掃描，由于顯式信息采用一問一答方式，效率極低，顯式信息的實時性根本沒有，造成用戶關(guān)心的數(shù)據(jù)看不到，不關(guān)心的數(shù)據(jù)倒有一堆，人為造成DeviceNet網(wǎng)絡(luò)很忙，而且一旦設(shè)備的地址更改，就要改一大堆程序，想要增加一個設(shè)備，PLC就要開一大堆內(nèi)存映射，增加一大堆程序，也增加了PLC的工作量。同樣上位機軟件也要增加一大堆與PLC的通信點，重新組態(tài)，既增加與PLC的通信強度，又增加了上位機軟件的工作量，完全體現(xiàn)不出DeviceNet總線的優(yōu)勢。 　　現(xiàn)有的組態(tài)軟件的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是建立在傳統(tǒng)的I/O信息的基礎(chǔ)之上的，要想在組態(tài)軟件中讀取數(shù)據(jù)，必須先定義點，哪怕是內(nèi)存點，這樣就造成兩個問題，一個是想要增加一個設(shè)備，組態(tài)軟件勢必要增加一大堆點，一個是如何在組態(tài)軟件中將一問一答的數(shù)據(jù)正確分配到定義好的點上，程序量極大，而且不是所有的組態(tài)軟件都有辦法實現(xiàn)。 　　用編程軟件處理顯式信息，用組態(tài)軟件處理I/O信息。編程軟件通過組態(tài)軟件提供的接口向組態(tài)軟件發(fā)問，組態(tài)軟件再將信息寫入PLC，PLC再向DeviceNet總線上的設(shè)備發(fā)問，有結(jié)果之后，組態(tài)軟件通過輪詢方式從PLC讀取結(jié)果，編程軟件再定時讀取組態(tài)軟件相應(yīng)的點得到結(jié)果。雖然解決了即插即用增減設(shè)備的問題，但由于環(huán)節(jié)太多，顯式信息的讀取速度問題仍然沒有得到很好解決。 　　SEARI-KingView組態(tài)軟件是上海電器科學研究所（集團）有限公司在北京亞控公司組態(tài)王6.02的基礎(chǔ)上，為了解決上述問題，專門針對DeviceNet總線非周期性數(shù)據(jù)的特點而開發(fā)的一套專用工控組態(tài)軟件。 　　SEARI-KingView組態(tài)軟件將I/O信息和顯式信息分開定義，結(jié)合了傳統(tǒng)組態(tài)軟件和DeviceNet總線的優(yōu)點，添加了許多人性化的設(shè)計，大大降低了組態(tài)的勞動強度，避免了因龐大的數(shù)據(jù)定義而引起的失誤，解決了運行過程中傳統(tǒng)I/O數(shù)據(jù)與顯式信息（非周期性數(shù)據(jù)）傳輸?shù)拿堋?　　SEARI-KingView組態(tài)軟件在解決非周期性數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，還針對DeviceNet總線設(shè)備類型文件的特點，解決了兩個關(guān)鍵技術(shù)問題： 　　一個就是每個設(shè)備數(shù)據(jù)庫的自動生成，每個設(shè)備的I/O點及顯式信息從幾十到幾百不等，而這些點的定義是以往監(jiān)控軟件的主要工作量之一，現(xiàn)在SEARI-KingView組態(tài)軟件根據(jù)設(shè)備類型管理數(shù)據(jù)字典，相同的設(shè)備共用同一個設(shè)備類型文件，每個設(shè)備的數(shù)據(jù)按照對象和類型可以分為很多組，設(shè)備類型文件可以重復(fù)使用，用戶根據(jù)設(shè)備類型文件添加設(shè)備，系統(tǒng)自動將相應(yīng)數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)字典中，大大減少了數(shù)據(jù)庫定義的工作量，同時也減少了出錯的幾率和修改錯誤的工作量。因為這些點的類型定義等都是在設(shè)備管理類型中定義的，如果定義中有錯誤，只需要修改相應(yīng)設(shè)備的管理類型文件，而不必每個設(shè)備一一修改。這樣，大大降低了數(shù)據(jù)字典定義的工作量，降低了由大量重復(fù)勞動而造成的出錯概率，減少了修改錯誤的工作量，方便了因設(shè)備的變更造成的數(shù)據(jù)字典的修改，減輕勞動強度，降低施工成本。 　　解決的另一個關(guān)鍵技術(shù)問題就是畫面模版的建立。SEARI-KingView根據(jù)設(shè)備類型建立畫面模板，對于每種管理類型的從站設(shè)備，對應(yīng)一種畫面模板類型，也就是說，同種類型的設(shè)備，相同的畫面只要定義一幅，設(shè)備切換時，畫面不用切換，而只要通過命令語言改變相應(yīng)從站設(shè)備就可以了。通過畫面模版的建立，減少了畫面定義的數(shù)量，減少了畫面組態(tài)的工作量，降低了由大量重復(fù)勞動而造成的出錯概率，節(jié)省了大量人力、物力和系統(tǒng)資源的占用。 4．現(xiàn)場應(yīng)用實例 　　2003年8月底，SEARI-KINGVIEW軟件成功運用到江蘇常熟開關(guān)制造有限公司試驗大樓二次配電監(jiān)控系統(tǒng)中。該二次配電監(jiān)控系統(tǒng)中共有34個智能開關(guān)，分布在試驗大樓的三層樓面的各個開關(guān)柜中，這34個智能開關(guān)通過DeviceNet總線相連，再把信息傳遞到上位機，上位機軟件采用SEARI-KINGVIEW。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖： 　　因為它其中的33個開關(guān)都是MCCB，所以33個開關(guān)只需用一類畫面就可以了。如果是采用傳統(tǒng)的組態(tài)軟件，這33個開關(guān)勢必每一個開關(guān)至少建立一幅畫面，每幅畫面再對每個開關(guān)組態(tài)，而采用SEARI-KINGVIEW后，這33個開關(guān)的一類畫面只要建立一幅，組態(tài)也只要按照一個開關(guān)組態(tài)；數(shù)據(jù)庫也比以前簡單方便的多，只需添加33個從站設(shè)備，這些開關(guān)的IO變量和顯<