自动化作业

问题解答
1.什么是现场总线？现场总线出现的历史背景是怎样的？
答：对现场总线的定义有四种，如下
（1）用于现场仪表与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化的、双向、多站的通信系统；
（2）广义上是控制系统与现场检测仪表、执行装置进行双向数字通信的串行总线系统；
（3）基于智能化仪表及现场总线的控制系统FCS；
（4）一种数字化的串行双向通信系统。

标准定义（IEC）：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间进行双向、串行、多节点、数字式的数据交换的通信技术。

现场总线出现的历史背景有两点：
（1）随着微处理器的发展和广泛应用，产生了以IC代替常规电子线路，以微处理器为核心，实施信息采集、显示、处理、传输及优化控制等功能的智能设备，如智能仪表。

通信技术的发展，促使传送数字化信息的网络技术开始得到广泛应用。

与此同时，基于质量分析的维护管理、与安全相关系统的测试记录、环境监视需求的增加，都要求仪表能在当地处理信息，并在必要时允许被管理和访问，这些也使现场仪表与上级控制系统的通信量大增。

（2）从实际应用的角度出发，控制界也不断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性等方面提出新需求。

由此，随着控制领域的发展，和现实控制的要求，现场总线产生了。

2.与DCS系统相比，FCS有哪些特点？有哪些优越性？
答：与DCS系统相比，FCS的特点和优越性体现在如下几点
（1）从结构上看,FCS系统是：一对多：一对传输线接多台仪表，双向传输多个信号；DCS系统：一对一：一对传输线接一台仪表，单向传输一个信号。

（2）从可靠性上看，FCS系统：实现数字信号传输而且抗干扰能力强，精度高，
可靠性好；DCS系统：实现模拟信号传输，放精度低，容易受干扰，可靠性差。

（3）从失控状态的处理方面来看,FCS系统：操作员在控制室既可以了解现场设备过现场仪表的工作情况，也能对设备进行参数调整，还可以预测或寻找故障，使设备始终处于操作员的过程监控与可控状态之中；DCS系统：操作员在控制室既不了解模拟仪表的工作情况，也不能对其进行参数调整，更不能预测故障，导致操作员对仪表处于“失控”状态。

（4）从控制来看，FCS系统坤宁宫之功能分散在各个职能仪器中；而DCS系统所有的控制功能集中在控制站中。

（5）互换性上，FCS系统中永福可以自由选择不同的制造事故内提供的性能价格比最优的现场设备和仪表，并将不同品牌的仪表互联，实现“即插即用”。

而DCS系统模拟仪表统一了信号标准（4~20mA DC），可是大部分技术参数仍由制造厂自定，致使不同品牌的仪表不能互换。

（6）仪表上看，FCS系统中职能仪表出了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外，还具有数字通信能力，并且具有控制和运算能力。

而DCS系统中模拟仪表只具有检测、变换、补偿等。