工业现场总线方案
背景
在工业现场，经过多年的发展，自动化程度随着数据连接方式的革新而越来越高。最近几年，在工业现场由于安全生产的要求，对自动化系统的信息量要求提出更高的要求，而传统的通过IO卡件采集现场数据的传统方式，已经越来越不能满足对自动化系统的要求。以实现现场数字化、信息化和智能化要求的现场仪表、设备在最近几年不断推出，以此推动工业现场总线的发展。
在当前发展的现场总线中，包括Hart、Profibus、FF、Can、Lonwork、基于标准RS485的Modbus以及现场在推广的工业WiFi等，这些现场总线在各个行业发展。在这些现场总线中，以Hart、Profibus、和基于标准RS485的Modbus由于其应用广泛而得到各行业的推广应用。而FF主要在电厂DCS系统中得到部分应用，Can由于其短距离的特性，只有在汽车工业中相对使用较多，Lonwork网络相对在配电自动化中有部分应用，最近几年发展起来的工业WiFi方式，目前并未成形标准，主要是无法解决安全和稳定性的问题，所以在国内外主要工业现场，并不采用。
上海蓝昱科技公司依托丰富的工业自动化经验，专业研发用于现场总线方案的创新产品，以高可靠性、稳定性、安全性和高实时性为特点的XGW系列网关，其完备的冗余性能和专有知识产权的环网技术，成为通用现场总线网关设备中领先的产品。
现在以通用的HART、Profibus和基于标准RS485的Modbus总线，介绍XGW系列网关在现场总线中的应用方案。
HART总线方案
HART协议的应用主要为智能压力表、质量流量计、超声波流量计等现场两线制仪表，在4~20mA的两线上，附加1200~2200Hz的载波信号，完成现场仪表的数据通信，实现智能化和解决兼容问题。
XGW系列HART网关，提供4或8路HART及16位0.1精度的模拟量采样，能够提供点对点，点对多点及点对多点环网HART通信。XGW系列HART网关内置20KA的防浪涌、1.5KV隔离，电源采用宽电压输入隔离冗余模块，充分保证了网关的优秀电气性能。网关内置采用双CPU和双网络，则保证了网关本身和与PLC、DCS等上级系统连接的冗余可靠性。
XGW系列Hart网关，除能够进行过程控制与数据采集所需要的通信协议转换与数据采集功能外，同时具备通信器的功能，能够为AMS、DTM、PACTware等设备管理系统提供与现场智能设备的通信通道。依据专有的智能通信调度技术，实现了通信器与过程控制协议转换功能的同步。
Profibus总线方案
Profibus总线是以SIEMENS为代表的德国工业自动化行业现场总线标准，由于其高速性和可配置性而得到广泛应用，包括调节阀、流量计、电动阀门执行机构等在内的现场设备，都有支持Profibus总线协议的产品。
Profibus总线存在两种物理标准，即DP和PA方式，两者间可通过硬件转换器进行电气转换。其通信速率做高可达到12M。
Profibus主站与从站通信通过设备文件进行，每一种设备均有一个特定的设备文件，该文件定义了该设备的数据结构和类型，主站通过导入该设备文件后进行配置，即可完成主站与从站的通信配置。
XGW系列Profibus主站网关，提供2路Profibus总线接口，可以独立配置或配置成环网使用。同样配置的防浪涌、电气隔离，电源、CPU及网络冗余，满足高可靠性的冗余要求。
RS485的Modbus总线方案
RS485的Modbus总线目前在工业现场应用较为广泛，其简单、易用、组网方便等特点，也无技术壁垒，被广泛的设备制造商、开发商所采用。几乎所有的设备、仪表等都支持基于RS485的Modbus总线。
XGW系列Modbus网关,提供4路或8路RS485/RS232接口，所有接口均支持Modbus Master/Slave，Modbus RTU/Ascii。在配置成RS485时，能够提供环网总线或双总线的冗余模式。
与其他XGW系列网关一样，内置20KA的防浪涌、1.5KV隔离，电源采用宽电压输入隔离冗余模块，充分保证了网关的优秀电气性能。网关内置采用双CPU和双网络，则保证了网关本身和与PLC、DCS等上级系统连接的冗余可靠性。
采用XGW系列网关，通过环网或双总线方式连接基于RS485的Modbus总线设备、仪表，能够为现场总线提供高可靠的冗余解决方案，为工业现场总线提供快速简便的高端应用。
