現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題 。1984年,現(xiàn)場總線的概念得到正式提出。IEC(International Electrotechnical Commission,國際電工委員會)對現(xiàn)場總線(Fieldbus)的定義為:現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場,在現(xiàn)場設(shè)備之間、現(xiàn)場設(shè)備和控制裝置之間實行雙向、串形、多結(jié)點的數(shù)字通信技術(shù)。
現(xiàn)場總線體現(xiàn)了分布、開放、互聯(lián)、高可靠性的特點,而這些正是DCS系統(tǒng)的缺點。DCS通常是一對一單獨傳送信號,其所采用的模擬信號精度低,易受干擾,位于操作室的操作員對模擬儀表往往難以調(diào)整參數(shù)和預(yù)測故障,處于“失控”狀態(tài),很多的儀表廠商自定標(biāo)準(zhǔn),互換性差,儀表的功能也較單一,難以滿足現(xiàn)代的要求,而且?guī)缀跛械目刂乒δ芏嘉挥诳刂普局?。FCS則采取一對多雙向傳輸信號,采用的數(shù)字信號精度高、可靠性強,設(shè)備也始終處于操作員的遠(yuǎn)程監(jiān)控和可控狀態(tài),用戶可以自由按需選擇不同品牌種類的設(shè)備互聯(lián),智能儀表具有通信、控制和運算等豐富的功能,而且控制功能分散到各個智能儀表中去。由此我們可以看到FCS相對于DCS的巨大進(jìn)步。
現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)為兩個方面:一個是低速現(xiàn)場總線領(lǐng)域的不斷發(fā)展和完善;另一個是高速現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展。而目前現(xiàn)場總線產(chǎn)品主要是低速總線產(chǎn)品,應(yīng)用于運行速率較低的領(lǐng)域,對網(wǎng)絡(luò)的性能要求不是很高。從實際應(yīng)用狀況看,大多數(shù)現(xiàn)場總線,都能較好地實現(xiàn)速率要求較低的過程控制。因此,在速率要求較低的控制領(lǐng)域,誰都很難統(tǒng)一整個市場。發(fā)展現(xiàn)場總線技術(shù)已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域廣為注的焦點課題,國際上現(xiàn)場總線的研究、開發(fā),使測控系統(tǒng)沖破了長期封閉系統(tǒng)的禁錮,走上開放發(fā)展的征程,這對我國現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展是個極好的機會,也是一次嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
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