現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特征

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)儀表和控制器之間均采用一對(duì)一的物理連接。這種傳輸方式一方面要給現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試及維護(hù)帶來(lái)困難，另一方面難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)儀表的在線參數(shù)整定和故障診斷，無(wú)法實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)儀表的實(shí)際情況，使得處于最底層的模擬變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。

如圖所示，現(xiàn)場(chǎng)總線采用數(shù)字信號(hào)傳輸，允許在一條通信線纜上掛接多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，而不再需要A/D、D/A等I/O組件。當(dāng)需要增加現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)儀表可就近連接在原有的通信線上，無(wú)需增設(shè)其它任何組件。

從結(jié)構(gòu)上看，DCS實(shí)際上是“半分散”、“半數(shù)字”的系統(tǒng)，而FCS采用的是一個(gè)“全分散”、“全數(shù)字”的系統(tǒng)架構(gòu)。FCS的技術(shù)特征可以歸納為以下幾個(gè)方面：①全數(shù)字化通信――現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)都保持著數(shù)字特性，現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備采用全數(shù)字化通信。②開(kāi)放型的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)――可以與任何遵守相同標(biāo)準(zhǔn)的其它設(shè)備或系統(tǒng)相連。③互可操作性與互用性――互操作性的含義是指來(lái)自不同制造廠的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以互相通信、統(tǒng)一組態(tài)；而互用性則意味著不同生產(chǎn)廠家的性能類(lèi)似的設(shè)備可進(jìn)行互換而實(shí)現(xiàn)互用。④現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化――總線儀表除了能實(shí)現(xiàn)基本功能之外，往往還具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)分析及故障自診斷功能，系統(tǒng)可以隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。⑤系統(tǒng)架構(gòu)的高度分散性――它可以把傳統(tǒng)控制站的功能塊分散地分配給現(xiàn)場(chǎng)儀表，構(gòu)成一種全分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。