总线仪表与非总线仪表的核心区别,在于信号传输方式、系统架构和功能扩展性,二者在工业自动化系统中的应用场景、布线成本、集成难度差异显著。以下是详细对比和关键要点:
一、 核心定义
非总线仪表指采用模拟量信号(4-20mA、0-10V)或开关量信号(干接点)进行数据传输的仪表,是工业现场早期的主流仪表类型。信号特点:一对一传输,一个仪表对应一根信号线,信号仅包含测量数值(如温度、压力、酒精浓度)。
总线仪表指支持工业现场总线协议(如 Modbus RTU/TCP、HART、Profibus PA/DP、FF、EtherNet/IP)的仪表,通过总线网络实现数据双向传输。信号特点:一对多传输,多台仪表可共用一根总线电缆,信号不仅包含测量值,还能传输仪表状态、参数配置、故障诊断等信息。
二、 关键区别对比表
| 对比维度 | 非总线仪表 | 总线仪表 |
|---|---|---|
| 信号类型 | 模拟量(4-20mA/0-10V)、开关量 | 数字量(符合总线协议的数据包) |
| 布线方式 | 一对一布线,每个仪表单独拉信号线到 PLC/DCS | 一对多布线,多台仪表并联在同一根总线电缆上 |
| 传输内容 | 仅能传输测量值(单向) | 双向传输:测量值、仪表参数、故障信息、校准数据 |
| 系统扩展性 | 差,新增仪表需重新布线、增加 PLC 模块 | 强,新增仪表直接接入总线,无需额外布线,仅需配置协议 |
| 抗干扰能力 | 弱,模拟信号易受电磁干扰,出现信号漂移 | 强,数字信号采用差分传输或校验机制,抗干扰性好 |
| 调试维护 | 需现场逐个校准、调试,故障排查难 | 支持远程组态、校准、故障诊断,无需到现场拆机 |
| 成本 | 仪表硬件成本低,布线、人工成本高(尤其多仪表场景) | 仪表硬件成本高,布线、人工成本低(长距离、多节点优势明显) |
| 适用场景 | 小型系统、单点测量、环境干扰小的场合 | 中大型系统、多仪表集中监测、复杂工况、需要远程维护的场合 |
三、 典型应用场景举例
非总线仪表
单机设备的单点参数监测(如一台泵的出口压力检测)。
简单控制系统(如小型恒压供水系统的压力变送器)。
对成本敏感、无需复杂功能的场合。
总线仪表
化工车间的多参数在线监测(如温度、压力、流量、酒精浓度等数十台仪表集中组网)。
需要远程诊断维护的场景(如偏远地区的泵站仪表)。
与 PLC/DCS、SCADA 系统深度集成的大型自动化项目。
四、 选型关键注意事项
匹配控制系统接口:若 PLC/DCS 仅有模拟量模块,优先选非总线仪表;若有总线通讯模块(如 Modbus、Profibus 模块),可选择总线仪表。
考虑后期扩展性:如果未来可能新增仪表,建议直接选用总线仪表,避免二次布线成本。
复杂工况优先总线:在强电磁干扰(如变频器、电机附近)、长距离传输(超过 100 米)的场景,总线仪表的稳定性远优于非总线仪表。
HART 仪表的特殊定位:HART 仪表属于 “过渡型” 仪表,物理层是 4-20mA 模拟信号,同时支持数字通讯,可通过 HART 手操器或模块读取仪表诊断信息,兼顾非总线的兼容性和总线的部分功能。

