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现场总线控制系统(FCS)的应用现状和发展趋势

更新时间  2022-09-25 00:12 阅读
本文摘要:现场总线控制系统是时隔DCS之后的又一种新型工业控制系统,它的经常出现带给了工业掌控领域的一场深刻印象革命。现场总线代表一种突破意义的掌控思想,转变了原先掌控体系结构,使仿真与数字混合的DCS更新换代为全数字现场总线控制系统,确实做危险性集中、掌控集中、集中于监控和全数字化。 1.应用于现状 现场总线发展很快,现正处于群雄并起、百家争鸣的阶段。

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现场总线控制系统是时隔DCS之后的又一种新型工业控制系统,它的经常出现带给了工业掌控领域的一场深刻印象革命。现场总线代表一种突破意义的掌控思想,转变了原先掌控体系结构,使仿真与数字混合的DCS更新换代为全数字现场总线控制系统,确实做危险性集中、掌控集中、集中于监控和全数字化。  1.应用于现状  现场总线发展很快,现正处于群雄并起、百家争鸣的阶段。目前已研发出有40多种现场总线,如Interbus、Bitbus、DeviceNet、Modbus、ARCent、P-Net、FIP、ISP等,其中最有影响力的有5种,分别为FF、Profibus、HART、CAN、LonWorks,如表格右图。

  FCS全数字化通信使过程控制具备更高可靠性,从传感器、变送器到调节器,皆为数字信号,这就使得简单、准确的信号处理以求构建。因使用数字总线式通信线路替换DCS1对1的I/O连线,对于大规模I/O系统,增加了由连线带给的不可信,同时也减少了布线成本。此外FCS还具备互操作性、分散性、EIC(电气传动、仪表、计算机)一体化等优点。

在由现场总线包含的FCS中,仪表实质上已沦为具备综合功能的智能仪表。EIC一体化结构才是是钢铁工业自动化用得较多而又急需的控制系统结构。

  2.现场总线不存在的严重不足  现场总线是一种正在发展中的技术,在许多方面还须要提高。IEC61158规定了FF、Profibus、WorldFIP等8种现场总线标准,还有一些事实上的标准,如LonWorks和CAN总线等。现有8种现场总线为国际标准,它们使用的通信协议几乎有所不同,因此要构建这些总线的相容和互操作十分困难。许多标准的共存,将造成现场总线技术容易广泛应用。

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  现场总线还不存在着瓶颈问题,展现出在:(1)总线截断后,系统有可能产生不能预见的后果;(2)在本福防护应用于中,现有防护规定容许总线长度和总线上所悬挂设备数量,同时也容许了现场总线节省线缆优点的充分发挥;(3)系统组态参数过分简单,容易掌控,而其原作的优劣对系统性能影响相当大。  3.现场总线在中国  以智能化现场仪表为基础的现场总线系统与传统系统比起,其优点不仅在掌控方面,更好的是在自临床、自校正等自动管理方面。但国内用于的系统规模一般并不大,没把管理自动化和远程临床功能划入系统,因此无法充分发挥FCS减少运营维护费用的优势,所以与传统产业比起,现场总线的优点没几乎反映出来,现在国内还有很多企业对现场总线技术和产品否成熟期可信所持猜测态度。现场总线在中国须要更进一步增进其较慢发展,最主要的则是推展企业对现场总线的应用于。

  我国是发展中国家,还不享有自律版权的现场总线。我们不应慎重对待经常出现在现场总线问题上的争辩,它已妨碍了工业自动化领域网络技术的发展和产品的更新换代,我们不应逃跑网络发展的新机遇,希望发展我国自己的现场总线网络产业。  4.发展方向  现场总线是一种正在发展的技术,在过程控制领域对其拒绝是:(1)提高实时性,不容许有不确定性;(2)解决本福防护对总线中节点数和电缆长度的容许,强化现场总线本福概念理论研究;(3)构建可互操作性和信息处理现场化。

今后,对上述3方面还要展开大力研究、大大探寻。实时性和可互操作性是以太网在工业现场应用于所要解决问题的最重要问题。  由于Ethernet技术的较慢发展,其插手掌控已成为事实。

Ethernet的主要特点是:数字式点对点网络、可操作性、开放性和低网络功能。网络功能还包括实时性、可靠性等。

而开放性尤为最重要。Ethernet是世界上应用于尤为普遍的计算机通信技术之一,受到普遍技术开发反对,而且已用于多年,具备大量硬、硬件资源和开发设计经验。

在以太网上层应用于的TCP/IP协议也已研发较成熟期;绝大多数PC机皆获取以太网模块,操作系统也已配有TCP/IP协议;以太网适配器及其涉及产品价格低廉,一块以太网网卡的价格只是Profibus、FF等现场总线网卡的一小部分;而且许多现场总线标准已向下反对以太网,其中主流现场总线FF于2000年3月宣告用以太网强化H2的方案。  因此,一般指出统合Ethernet和TCP/IP技术的现场总线是今后发展的主流体系和应用于热点。


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