現場總線技術及應用

現場總線是在20世紀年代中期發展起來的。現場總線技術是將專用的微處理器植入傳統的測控儀表，使其具備了數字計算和通信能力，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、規范的通信協議，在位于現場的多個微機化測控儀表之間、遠程監控計算機之間實現數據共享，形成適應現場實際需要的控制系統。它的出現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，為遠程傳送創造了條件。

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

一、現場總線的特點

現場總線系統打破了傳統模擬控制系統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場完成，實現了系統的分散控制，現場總線控制系統與傳統的控制系統結構對經如圖1所示。

1、增強了現場級的信息采集能力

現場總線可從現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系統的信息集成要求。現場總線是數字化的通信網絡，它不單純取代4～20mA信號，還可實現設備狀態、故障和參數信息傳送。系統除完成遠程控制，還可完成遠程參數化工作。

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中，因此，市場上將有許多面向行業特點的監控制系統。