项目定义
产品定义
　　工业现场总线系统是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络系统，也称现场网络系统。它是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器间的通讯进行特化的网络系统（如图1、图2）。

行业定义
　　本次调研的行业主要参照国家统计局和行业协会的定义。由于工业现场总线系统的应用带有鲜明的行业特点，因此我们将市场划分为最终用户行业和OEM行业。

现场总线市场体系
　　中国的现场总线市场体系主要由现场总线标准机构（协会）构成，目前国内相关的机构主要有3家，其下属分别有各自的协议家族及会员群体：

市场规模—总体规模
　　基于西门子产品在自动化领域内强大的营销能力和庞大的市场规模，Profibus和Profinet在中国国内得到了广泛的应用，尤其是在冶金、化工、汽车等项目型市场。

　　目前Rockwell和Omron等企业在OEM市场的业务开展情况良好，使得DeviceNet和EthernetIP在印刷机械、橡胶机械等领域得到了较多的应用。

　　三菱的CC-Link目前在中国国内的应用规模相对较小，同时受到中日关系紧张及推广费用投入不足等因素影响，CCLink新增节点数一直低于其他PI系和ODVA系的现场总线系统（如图3）。

　　2012年，受到中国人民币汇率上升以及美国、欧洲经济萧条等因素影响，中国的工业自动化行业出现衰退情况，各类现场总线的新增节点数均出现了不同程度的下降。

　　由于冶金、化工等行业的衰退幅度高于其他行业，由此导致Profibus的新增节点数下降幅度高于其他现场总线（如图4）。

市场规模—行业应用规模
　　项目型市场的新增节点数远大于OEM市场，其中冶金、汽车、市政、交通、化工等行业的新增节点数较多。

　　由于冶金、化工等行业的衰退幅度高于其他行业，由此导致Profibus的新增节点数下降幅度高于其他现场总线。

　　OEM行业中，起重机械、橡胶机械、印刷机械等对现场总线的需求量较大，2012年的新增节点数相对较多（如图5）。

总线介绍
Profibus
　　PROFIBUS于1989年正式成为现场总线的国际标准，目前在多种自动化的领域中占据主导地位。它有两个主要的兼容部分，即PROFIBUS－DP（DecentralizedPeriphery），PROFIBUS－PA（Process Automation）。其中PROFIBUSDP应用于现场级，它是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O间的通讯，总线周期一般小于10ms，使用协议第1、2层和用户接口，确保数据传输的快速和有效进行；PROFIBUS－PA适用于过程自动化，可使传感器和执行器接在一根共用的总线上，可应用于本征安全领域（如图6）。

Profinet
　　PROFINET由PROFIBUS国际组织（ P R O F I B U SInternational，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，保护现有投资。

　　PROFINET是适用于不同需求的完整解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化（如图7）。

DeviceNet
　　Devicenet是一种低成本的通讯总线。它将工业设备（如：限位开关，光电传感器，阀组，马达启动器，过程传感器，条形码读取器，变频驱动器，面板显示器和操作员接口）连接到网络，从而消除了昂贵的硬接线成本。直接互连性改善了设备间的通讯，并同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。

　　Devicenet是一种简单的网络解决方案，它在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。DeviceNet不仅仅使设备间以一根电缆互相连接和通讯，更重要的是它给系统所带来的设备级的诊断功能。该功能在传统的I/O上是很难实现的（如图8）。

EtherNet/IP
　　Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP协议之上，利用固定的以太网硬件和软件，为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议。Ethernet/IP以特殊的方式将以太网节点分成预定义的设备类型。Ethernet/IP应用层协议是基于控制和信息协（CIP）层的，提供了从工业楼层企业网络的一整套无缝整合系统Ethernet/IP使用所有传统的以太网协议，构建于标准以太网技术之上，这意味着Ethernet/IP可以和现在所有的标准以太网设备透明衔接工作。更重要的是，将Ethernet/IP建立在一个标准的以太网技术平台上，保证了前者会随着后者技术的发展而进一步发展（如图9）。

CC-Link
　　CC-Link是Control&Communication Link（控制与通信链路系统）的缩写。在1996年11月，由三菱电机为主导的多家公司推出，其增长势头迅猛，在亚洲占有较大份额，目前在欧洲和北美发展迅速。在其系统中，可以将控制和信息数据同时以10Mbit/s高速传送至现场网络，具有性能卓越、使用简单、应用广泛、节省成本等优点。其不仅解决了工业现场配线复杂的问题，同时具有优异的抗噪性能和兼容性。CC-Link是一个以设备层为主的网络，同时也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。2005年7月CC-Link被中国国家标准委员会批准为中国国家标准指导性技术文件。

供稿/睿工业德佳咨询