現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線是在20世紀(jì)年代中期發(fā)展起來(lái)的。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是將專(zhuān)用的微處理器植入傳統(tǒng)的測(cè)控儀表，使其具備了數(shù)字計(jì)算和通信能力，采用連接簡(jiǎn)單的雙絞線、同軸電纜、光纖等作為總線，按照公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)微機(jī)化測(cè)控儀表之間、遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，形成適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(hào)進(jìn)行測(cè)控信號(hào)變化慢，信號(hào)傳輸抗干擾能力差的缺點(diǎn)，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(chǎng)總線有了較高的測(cè)控能力，提高了信號(hào)的測(cè)控和傳輸精度，同時(shí)豐富了控制信息內(nèi)容，為遠(yuǎn)程傳送創(chuàng)造了條件。

現(xiàn)場(chǎng)總線適應(yīng)了工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的方向，一出現(xiàn)便成為全球工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)，受到全世界的普通遍關(guān)注?，F(xiàn)場(chǎng)總線導(dǎo)致了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，形成了新型的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS（FieldbusControlSystem）。

一、現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)采用的一對(duì)一的設(shè)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(lài)控制室計(jì)算機(jī)直接在現(xiàn)場(chǎng)完成，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的分散控制，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)如圖1所示。

1、增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的信息采集能力

現(xiàn)場(chǎng)總線可從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備獲取大量豐富信息，能夠很好地滿(mǎn)足工廠自動(dòng)化乃至CIMS系統(tǒng)的信息集成要求。現(xiàn)場(chǎng)總線是數(shù)字化的通信網(wǎng)絡(luò)，它不單純?nèi)〈?～20mA信號(hào)，還可實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、故障和參數(shù)信息傳送。系統(tǒng)除完成遠(yuǎn)程控制，還可完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。

2、開(kāi)放式、互操作性、互換性、可集成性

不同廠家產(chǎn)品只要使用同一種總線標(biāo)準(zhǔn)，就具有互操作性、互換性，因此設(shè)備具有很好的可集成性。系統(tǒng)為開(kāi)放式，允許其他廠商將自己專(zhuān)長(zhǎng)的控制技術(shù)，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(chǎng)上將有許多面向行業(yè)特點(diǎn)的監(jiān)控制系統(tǒng)。