傳感器的網絡化趨勢
實踐已經證明,現代信息技術的三大支柱是傳感器技術、通信技術和計算機技術,它們分別完成對被測量的信息提取、信息傳輸及信息處理。目前,信息傳輸與處理技術已取得突破性進展,然而傳感器的發展相對滯后。在今天信息時代,各種控制系統自動化程度、復雜性以及環境適應性(如高溫、高速、野外、地下、高空等)要求越來越高,需要獲取的信息量越來越多,它不僅對傳感器測量精度、響應速度、可靠性提出了很高的要求,而且需求信號遠距離傳輸。顯然,傳統的傳感器已很難滿足要求,發展網絡化傳感器將成為傳感器技術的主流和方向。
傳感器網絡發展大致經歷了三個階段:第一代傳感器網絡是由傳統傳感器組成、點到點輸出的測控系統,采用二線制4-20mA電流和0-10V電壓標準,其缺點是布線復雜、抗干擾性差,雖然目前仍廣泛應用,但最終將被淘汰。第二代傳感器網絡是基于智能傳感器的測控網絡,其信號傳輸方式與第一代基本相同,隨著現場采集的信息量不斷增加。傳統的通訊方式成為智能傳感器發展的優選,在DCS控制系統中,數據通訊標準RS-232、RS-485等被廣泛應用。但智能傳感器與控制設備之間仍然采用傳統的模擬電流或電壓信號通訊。第三代為智能傳感器網絡,即基于現場總線的智能傳感器網絡。現代總線是連結智能化現場設備和控制室之間全數字式、開放式、雙向通信網絡,現場總線的不斷發展和基于現場總線通訊協議的智能傳感器廣泛應用,使智能傳感器的通信技術進入局部測控網絡階段,其局部測控網絡通過網關和路由器可以實現與Internet/Intranet相連。
本期由趙志方等撰寫的《新型編碼器通信總線BiSS介紹》指出,BiSS通信協議是一種全雙工同步串行總線通信協議,專門為滿足實時、雙向、高速的傳感器通信而設計,在硬件上兼容工業標準SSI(同步串行接口協議)總線協議。其典型應用是在運動控制領域實現伺服驅動器與編碼器通信。