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摘 要：现代技术的出现带动了社会生产的不断发展，促使各行各业都逐渐朝着信息化、自动化的方向发展，机械加工也不例外。现场总线在机械加工中的应用提高了生产效率和机械加工的自动化水平，对于机械生产的变革具有十分重要的推动作用。本文主要介绍了现场总线产生的背景，分析了现场总线的特点，并就现场总线在机械加工自动化中的应用进行了简单的讲解。
关键词：现场总线；机械加工；自动化；应用
随着科技的不断发展，机械生产逐渐向自动化与智能化方向发展，而实现这一目标最主要的手段就是现场总线在机械加工中的应用，现场总线的出现加快了机械加工自动化的步伐，推动了机械制造改革的历程，是未来机械制造业必不可少的通讯网络。
1.现场总线产生的背景
传统的机械加工主要利用过程控制仪器来实现自动化操作，但是随着社会生产力的不断发展，这种过程控制仪器的功能已不能满足机械加工的要求，在应用过程中出现了很多方面的问题，主要表现如下：首先，基于模拟信号的控制仪主要利用单线连接，结构较为复杂，维修及安装起来较为困难；其次，模拟信号在信息传输过程中的精度较低，容易受到外界因素的干扰，所以应用过程中经常出现质量问题，影响正常生产的进行，同时增加了机械维修的成本；另外，这种仪器的智能化程度较低，对于参数的调整较为困难。考虑到过程控制仪器应用中出现的问题，相关技术人员发明了微机处理技术，它在原来技术的基础上将模拟信号转化为数字信号，大大提高了设备使用的性能，现场总线就是在这种条件下产生并逐渐发展起来的。
2.现场总线及其特点
现场总线是一种通讯网络，它主要是将控制设备与现场仪表进行有效连接，能够实现双向的信息传输，而且自动化程度较高。总的来说，现场总线的主要特点有以下几点：
2.1实现互操作性
在机械现场中有多种类型的设备来维持正常的生产，如：执行器、服务器等，这些设备的功能各不相同，共同组成了生产系统。现场总线则是利用传输线来实现不同设备之间的交互操作与互换，将部分或全部生产设备集成在一起，实现统一的组态，以供操作者进行灵活选择。
2.2实现彻底的分散控制
分散的控制系统主要由输入模块、输出模块以及控制站组成，实现的是对系统的集中控制，而现场总线则是将控制站的功能分散在各个现场仪表中，形成虚拟化的控制站，这种控制站不仅能够实现检测、变换的功能，还能进行控制以及基本的运算，同时能够在不同仪表中形成回路，从而实现对系统的分散控制。
2.3真正的开放式系统
现场总线中所运用的所有技术以及标准都是面向所有用户的，任何用户都可以自主选择通信网络，它对通信厂商以及网络层不做具体要求，因此现场总线不仅能够实现同层网络的连接，还能完成对不同层的网络互连，大大提高了网络信息的共享率。
3.现场总线在机械加工自动化中的应用
机械加工自动化的实现能够提高生产效率，降低生产成本，同时能够降低机械生产对人力的依赖，而目前机械自动化的实现主要体现在数控机床以及柔性制造系统的应用方面。所谓的柔性制造系统指的是利用数字控制设备来完成对自动物料搬运机械的控制，根据既定的程序实现自动化的操作，其中，网络技术的发展是柔性制造系统得以实现的基础，也是完成自动化生产的关键技术。网络通讯系统能够将任务在不同设备之间进行分配并完成信息的传递，提高生产的效率。
在柔性控制系统中主要采用递阶的控制方案，主要有三个子系统构成。其中设备控制层是整个柔性控制系统的关键部分，主要完成对生产过程的控制，提高生产的安全性能，保证生产的顺利进行，它要求通讯系统要足够稳定，信息传输的速度要快，主站拥有大部分的控制权。
目前在设备控制层主要存在三种网络结构，这三种结构各有优劣，其中BitBUS网络主要采用的是主从结构，其中主站与从站是由系统决定的，不得随意更改，所以这会在很大程度上增加主站的负担。而以太网运行不太稳定，可靠性较差，MAP网技术较为先进，运行较为稳定，但是由于开发成本较高，时机还不够成熟，所以目前尚未得到广泛使用。
在柔性控制系统中除了设备控制层，还有管理控制层，两层之间的连接以及交互主要依靠现场总线来实现，常用的数据总线主要有五种，其中CAN凭借独特的优势得到了最广泛的应用。CAN最初的设计主要应用在汽车上，随着技术的不断成熟，其应用范围也在不断扩大，目前已经成为现场总线的主要数据总线，它的特点主要有以下几点：第一，CAN能够实现多种方式的数据传输，其中包括一对一、一对多等；第二，CAN上的数据传输不受主从机的限制，每个节点都可以向其它节点进行信息的传递；第三，当在CAN网络上存在两节点的信息传输时，要根据节点的优先级进行自主选择，优先级较差的节点自动停止数据的传输，而优先级较高的节点能够正常进行；第四，CAN数据传输的准确性较高，极少出现传输错误的现象。
4.结语
现场总线在机械加工中的应用极大的提高了机械生产的自动化水平，它能够实现不同现场仪表之间的交互操作，提高了对系统的控制水平，同時能够提高生产效率，完成对数据的高效传递。
参考文献
[1] 严爱珍， 李逊林.现场总线网在机械自动化加工领域中的应用[J].江苏机械制造与自动化， 1998（6）：25-29.
[2] 郑新荣， 翟敏.现场总线及其在自动化中的应用[J].活力， 2003（2）：62-62.
关键词：现场总线；机械加工；自动化；应用
随着科技的不断发展，机械生产逐渐向自动化与智能化方向发展，而实现这一目标最主要的手段就是现场总线在机械加工中的应用，现场总线的出现加快了机械加工自动化的步伐，推动了机械制造改革的历程，是未来机械制造业必不可少的通讯网络。
1.现场总线产生的背景
传统的机械加工主要利用过程控制仪器来实现自动化操作，但是随着社会生产力的不断发展，这种过程控制仪器的功能已不能满足机械加工的要求，在应用过程中出现了很多方面的问题，主要表现如下：首先，基于模拟信号的控制仪主要利用单线连接，结构较为复杂，维修及安装起来较为困难；其次，模拟信号在信息传输过程中的精度较低，容易受到外界因素的干扰，所以应用过程中经常出现质量问题，影响正常生产的进行，同时增加了机械维修的成本；另外，这种仪器的智能化程度较低，对于参数的调整较为困难。考虑到过程控制仪器应用中出现的问题，相关技术人员发明了微机处理技术，它在原来技术的基础上将模拟信号转化为数字信号，大大提高了设备使用的性能，现场总线就是在这种条件下产生并逐渐发展起来的。
2.现场总线及其特点
现场总线是一种通讯网络，它主要是将控制设备与现场仪表进行有效连接，能够实现双向的信息传输，而且自动化程度较高。总的来说，现场总线的主要特点有以下几点：
2.1实现互操作性
在机械现场中有多种类型的设备来维持正常的生产，如：执行器、服务器等，这些设备的功能各不相同，共同组成了生产系统。现场总线则是利用传输线来实现不同设备之间的交互操作与互换，将部分或全部生产设备集成在一起，实现统一的组态，以供操作者进行灵活选择。
2.2实现彻底的分散控制
分散的控制系统主要由输入模块、输出模块以及控制站组成，实现的是对系统的集中控制，而现场总线则是将控制站的功能分散在各个现场仪表中，形成虚拟化的控制站，这种控制站不仅能够实现检测、变换的功能，还能进行控制以及基本的运算，同时能够在不同仪表中形成回路，从而实现对系统的分散控制。
2.3真正的开放式系统
现场总线中所运用的所有技术以及标准都是面向所有用户的，任何用户都可以自主选择通信网络，它对通信厂商以及网络层不做具体要求，因此现场总线不仅能够实现同层网络的连接，还能完成对不同层的网络互连，大大提高了网络信息的共享率。
3.现场总线在机械加工自动化中的应用
机械加工自动化的实现能够提高生产效率，降低生产成本，同时能够降低机械生产对人力的依赖，而目前机械自动化的实现主要体现在数控机床以及柔性制造系统的应用方面。所谓的柔性制造系统指的是利用数字控制设备来完成对自动物料搬运机械的控制，根据既定的程序实现自动化的操作，其中，网络技术的发展是柔性制造系统得以实现的基础，也是完成自动化生产的关键技术。网络通讯系统能够将任务在不同设备之间进行分配并完成信息的传递，提高生产的效率。
在柔性控制系统中主要采用递阶的控制方案，主要有三个子系统构成。其中设备控制层是整个柔性控制系统的关键部分，主要完成对生产过程的控制，提高生产的安全性能，保证生产的顺利进行，它要求通讯系统要足够稳定，信息传输的速度要快，主站拥有大部分的控制权。
目前在设备控制层主要存在三种网络结构，这三种结构各有优劣，其中BitBUS网络主要采用的是主从结构，其中主站与从站是由系统决定的，不得随意更改，所以这会在很大程度上增加主站的负担。而以太网运行不太稳定，可靠性较差，MAP网技术较为先进，运行较为稳定，但是由于开发成本较高，时机还不够成熟，所以目前尚未得到广泛使用。
在柔性控制系统中除了设备控制层，还有管理控制层，两层之间的连接以及交互主要依靠现场总线来实现，常用的数据总线主要有五种，其中CAN凭借独特的优势得到了最广泛的应用。CAN最初的设计主要应用在汽车上，随着技术的不断成熟，其应用范围也在不断扩大，目前已经成为现场总线的主要数据总线，它的特点主要有以下几点：第一，CAN能够实现多种方式的数据传输，其中包括一对一、一对多等；第二，CAN上的数据传输不受主从机的限制，每个节点都可以向其它节点进行信息的传递；第三，当在CAN网络上存在两节点的信息传输时，要根据节点的优先级进行自主选择，优先级较差的节点自动停止数据的传输，而优先级较高的节点能够正常进行；第四，CAN数据传输的准确性较高，极少出现传输错误的现象。
4.结语
现场总线在机械加工中的应用极大的提高了机械生产的自动化水平，它能够实现不同现场仪表之间的交互操作，提高了对系统的控制水平，同時能够提高生产效率，完成对数据的高效传递。
参考文献
[1] 严爱珍， 李逊林.现场总线网在机械自动化加工领域中的应用[J].江苏机械制造与自动化， 1998（6）：25-29.
[2] 郑新荣， 翟敏.现场总线及其在自动化中的应用[J].活力， 2003（2）：62-62.