現(xiàn)場總線技術及應用

現(xiàn)場總線是在20世紀年代中期發(fā)展起來的。現(xiàn)場總線技術是將專用的微處理器植入傳統(tǒng)的測控儀表，使其具備了數(shù)字計算和通信能力，采用連接簡單的雙絞線、同軸電纜、光纖等作為總線，按照公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場的多個微機化測控儀表之間、遠程監(jiān)控計算機之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，形成適應現(xiàn)場實際需要的控制系統(tǒng)。它的出現(xiàn)改變了以往采用電流、電壓模擬信號進行測控信號變化慢，信號傳輸抗干擾能力差的缺點，也改變了集中式控制可能造成的全線癱瘓的局面。由于微處理器的使用，使得現(xiàn)場總線有了較高的測控能力，提高了信號的測控和傳輸精度，同時豐富了控制信息內容，為遠程傳送創(chuàng)造了條件。

現(xiàn)場總線適應了工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展的方向，一出現(xiàn)便成為全球工業(yè)自動化技術的熱點，受到全世界的普通遍關注?，F(xiàn)場總線導致了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結構的變革，形成了新型的網(wǎng)絡集成式全分布控制系統(tǒng)——現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（FieldbusControlSystem）。

一、現(xiàn)場總線的特點

現(xiàn)場總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)采用的一對一的設備連線模式，而采用了總線通信方式，因而控制功能可不依賴控制室計算機直接在現(xiàn)場完成，實現(xiàn)了系統(tǒng)的分散控制，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結構對經如圖1所示。

1、增強了現(xiàn)場級的信息采集能力

現(xiàn)場總線可從現(xiàn)場設備獲取大量豐富信息，能夠很好地滿足工廠自動化乃至CIMS系統(tǒng)的信息集成要求?，F(xiàn)場總線是數(shù)字化的通信網(wǎng)絡，它不單純取代4～20mA信號，還可實現(xiàn)設備狀態(tài)、故障和參數(shù)信息傳送。系統(tǒng)除完成遠程控制，還可完成遠程參數(shù)化工作。

2、開放式、互操作性、互換性、可集成性

不同廠家產品只要使用同一種總線標準，就具有互操作性、互換性，因此設備具有很好的可集成性。系統(tǒng)為開放式，允許其他廠商將自己專長的控制技術，如控制算法、工藝方法、配方等集成到通用控制系統(tǒng)中，因此，市場上將有許多面向行業(yè)特點的監(jiān)控制系統(tǒng)。