現(xiàn)場總線概念、組成及其特點分析

一、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的概念（FCS）

現(xiàn)場總線控制是工業(yè)設備自動化控制的一種計算機局域網(wǎng)絡。它是依靠具有檢測、控制、通信能力的微處理芯片，數(shù)字化儀表（設備）在現(xiàn)場實現(xiàn)徹底分散控制，并以這些現(xiàn)場分散的測量，控制設備單個點作為網(wǎng)絡節(jié)點，將這些點以總線形式連接起來，形成一個現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。它是屬于最底層的網(wǎng)絡系統(tǒng)，是網(wǎng)絡集成式全分布控制系統(tǒng)，它將原來集散型的DCS系統(tǒng)現(xiàn)場控制機的功能，全部分散在各個網(wǎng)絡節(jié)點處。為此，可以將原來封閉、專用的系統(tǒng)變成開放、標準的系統(tǒng)。使得不同制造商的產(chǎn)品可以互連，是DCS系統(tǒng)的更新?lián)Q代，大大簡化系統(tǒng)結構，降低成本，更好滿足了實事性要求，提高了系統(tǒng)運行的可靠性。不同通信協(xié)議的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)一般通過工業(yè)PC機內總線插槽的PC接口板與現(xiàn)場總線網(wǎng)段連接。圖中所示為具有PC1接口卡的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，每個接口板可帶4條總線網(wǎng)段，為了系統(tǒng)可靠安全，冗余設置了兩臺相同的PC機。圖中PLC為用于聯(lián)鎖系統(tǒng)開關量控制的程序控制器。

二、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組成

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)由測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)三個部分組成，而通信部分的硬、軟件是它最有特色的部分。

1、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)：

它的軟件是系統(tǒng)的重要組成部分，控制系統(tǒng)的軟件有組態(tài)軟件、維護軟件、仿真軟件、設備軟件和監(jiān)控軟件等。首先選擇開發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機接口軟件MMI。通過組態(tài)軟件，完成功能塊之間的連接，選定功能塊參數(shù)，進行網(wǎng)絡組態(tài)。在網(wǎng)絡運行過程中對系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)處理、計算。優(yōu)化控制及邏輯控制報警、監(jiān)視、顯示、報表等。

2、現(xiàn)場總線的測量系統(tǒng)：

其特點為多變量高性能的測量，使測量儀表具有計算能力等更多功能，由于采用數(shù)字信號，具有高分辨率，準確性高、抗干擾、抗畸變能力強，同時還具有儀表設備的狀態(tài)信息，可以對處理過程進行調整。

3、設備管理系統(tǒng)：

可以提供設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態(tài)信息（包括智能儀表）、廠商提供的設備制造信息。例如Fisher—Rosemoune公司，推出AMS管理系統(tǒng)，它安裝在主機算機內，由它完成管理功能，可以構成一個現(xiàn)場設備的綜合管理系統(tǒng)信息庫，在此基礎上實現(xiàn)設備的可靠性分析以及預測性維護。將被動的管理模式改變?yōu)榭深A測性的管理維護模式AMS軟件是以現(xiàn)場服務器為平臺的T型結構，在現(xiàn)場服務器上支撐模塊化，功能豐富的應用軟件為用戶提供一個圖形化界面。