FCS控制系统
PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的区别
PLC›DCS、FCS三大工业控制系统的区别随着工业技术的快速发展，相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统，一些行业当中有的人认为FCS是由PLC发展而来的；另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间既有密不可分的关联，又存在着本质的区别。
在工业过程控制中的三大控制系统，分别是PLC、DCS、FCSoPLC控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。
DCS集散控制系统，又叫计算机分布式控制系统，它是20世纪70年代中期迅速发展起来的，它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来，也称作4C技术，实现了对生产过程的监视、控制和管理。
它既打破了常规控制仪表功能的局限性，又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。
FCS现场总线控制系统的核心是总线协议，基础是数字智能现场设备，本质是信息处理现场化。
1、大型PLC构成的过程控制系统的基本特点⑴从上到下的结构，PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。
(2)PID放在控制站中，可实现连续PID控制等各种功能。
⑶可用一台PC为主站，多台同类型PLC为从站；也可用一台PLC为主站，多台同类型PLC为从站，构成PLC网络。
⑷主要用于工控中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
2、DCS控制系统的基本特点⑴从上到下的树状系统，其中通信是关键。
(2)PID在控制器中，连接计算机与现场仪器仪表。
⑶是树状拓扑和并行连续的链路结构，有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
⑷信号系统包括开关量信号和模拟信号。
(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。
传统DCS-现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式3、FCS控制系统的基本特点(I)FCS是3C技术的融合。
现场总线控制系统(FCS)
第一章现场总线控制系统（FCS）第一节概述现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统（DCS）后的新一代控制系统。
由于它适应了工业控制系统向数字化、分散化、网络化、智能化发展的方向，给自动化系统的最终用户带来更大实惠和更多方便，并促使目前生产的自动化仪表、集散控制系统、可编程控制器（PLC）产品面临体系结构、功能等方面的重大变革，导致工业自动化产品的又一次更新换代，因而现场总线技术被誉为跨世纪的自控新技术。
一、现场总线的发展随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交换的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次，从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。
信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，逐步形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。
现场总线（Fieldbus）就是顺应这一形势发展起来的新技术。
1、什么是现场总线现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。
现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成的网络系统，并按公开、规的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。
简而言之，它把单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。
它给自动化领域带来的变化，正如众多分散的计算机被网络连接在一起，使计算机的功能、作用发生的变化。
现场总线控制系统（FCS）
现场总线控制系统（FCS）第⼀章现场总线控制系统（FCS）第⼀节概述现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是继基地式⽓动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统（DCS）后的新⼀代控制系统。
由于它适应了⼯业控制系统向数字化、分散化、⽹络化、智能化发展的⽅向，给⾃动化系统的最终⽤户带来更⼤实惠和更多⽅便，并促使⽬前⽣产的⾃动化仪表、集散控制系统、可编程控制器（PLC）产品⾯临体系结构、功能等⽅⾯的重⼤变⾰，导致⼯业⾃动化产品的⼜⼀次更新换代，因⽽现场总线技术被誉为跨世纪的⾃控新技术。
⼀、现场总线的发展随着控制、计算机、通信、⽹络等技术的发展，信息交换的领域正在迅速覆盖从⼯⼚的现场设备层到控制、管理的各个层次，从⼯段、车间、⼯⼚、企业乃⾄世界各地的市场。
信息技术的飞速发展，引起了⾃动化系统结构的变⾰，逐步形成以⽹络集成⾃动化系统为基础的企业信息系统。
现场总线（Fieldbus）就是顺应这⼀形势发展起来的新技术。
1、什么是现场总线现场总线是应⽤在⽣产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串⾏多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制⽹络。
它在制造业、流程⼯业、交通、楼宇等⽅⾯的⾃动化系统中具有⼴泛的应⽤前景。
现场总线技术将专⽤微处理器置⼊传统的测量控制仪表，使它们各⾃都具有了数字计算和数字通信能⼒，采⽤双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成的⽹络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的⾃动控制系统。
简⽽⾔之，它把单个分散的测量控制设备变成⽹络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成⾃控任务的⽹络系统与控制系统。
它给⾃动化领域带来的变化，正如众多分散的计算机被⽹络连接在⼀起，使计算机的功能、作⽤发⽣的变化。
FCS
目录一．现场总线技术控制系统（FCS）相关简介1.1 FCS的概述1.2 FCS的技术特性及优点1.3 FCS的现况1.4 几种主流的FCS二．现场总线技术控制系统（FCS）发展1.1 FCS的早期发展1.2 FCS的近期发展1.3 FCS的未来发展三．现场总线技术控制系统（FCS）的应用1.1 FCS在工业控制上的应用1.2 FCS在智能建筑上的应用1.3 FCS在其他方面的应用四．现场总线技术控制系统（FCS）的使用障碍1.1 FCS应用缺陷1.2 FCS可能改进方式五．现场总线技术控制系统（FCS）的前景六．附录1.1 参考文献1.1 FCS的概述现场总线控制系统（FCSFieldbus Control System），它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。
因此，FCS实质上是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统，有望成为21世纪控制系统的主流产品。
FCS是由DCS与PLC发展而来，FCS不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。
而目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。
新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。
DCS系统的关键是通信。
也可以说数据公路是分散控制系统DCS的脊柱。
由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。
数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。
通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。
为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路。
为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。
所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。
FCS自动化控制系统介绍
Siemens PCS 7 ◆非单一组 态工具 ◆非单一项 目文件→ 修 改控制困难 ◆无法实现 Win95 至 Win NT转换 升级 不可能 ◆最低要求 (PC机):奔腾 266,128MB 内存,9GB硬 盘
FisherRosemount Delta V ◆无IEC 1131 兼容的工程组 态(无任务!) ◆每个系统最 大 500 点 I/O,4 个过程站和4 个操作站; ◆ 到 I/O 机 架 的距离最大为 20英尺/6米 ◆低执行周期: 任务>100ms ◆ 只 有 以 MS 和 Excel 为 基 础的记录 ◆只能使用 ‘Dell’操作平 台,价格为 US$25000.00
分布式控制系统整体解决方案 工程自动建立 提供信号处理和控制的原始算法 立体矢量图形 统一网络时间和独创的管理工作站图表数据回放技术 统一工具为操作站和控制器编程 充分利用网络接口、WEB、GSM技术 是集SCADA/HML和SoftLogic于一体的工业自动化现 场总线控制系统
FCS-的体系构成
Honeywell PlantScape ◆非单一组 态工具 ◆非单一项 目文件修改 控制困难 ◆非系统范 围 文 档 &XRefs ◆低执行周 期 : 任 务 >50ms ◆价格从 35000.00美 元起
Foxboro Micro I/A ◆ 无 IEC 1131 标准兼 容的工程设 计 ◆低执行周 期 : 任 务 >100ms ◆ 非 工 业 PCMCIA 设 计 ◆无直接接 口到‘I/A Series Nodebus’(必 须以WinNT PC机为网关)
TCP/IP, IPX/SPX, NetBEUI, OPC, DCOM, DDE/NetDDE, SQL/ODBC
工艺流程自动化控制系统
FCS系统
什么是FCS（Fieldbus Control System）在现代测控领域，“开放系统”、“现场总线”这2个词频繁出现。
在自控界讨论的仍然是DCS（distribut e control system ），FCS（fieldbus control system）谁将最终成为主流控制系统，这场争论的实质是利益和市场的竞争，一些既得利益者一方面要维护DCS/PLC的市场份额，另一方面又怕赶不上FCS的潮流，因而在自己的DCS/PLC系统中加入自己的现场总线；而另外一些硬、软件生产商由于没有历史包袱，追求的是全新的控制系统模式，包括统一的现场总线标准及软、硬件平台，以引导和占领未来的市场。
这些控制系统的区别有多大，有无共同的特征，未来控制系统的发展方向是什么，本文试图在这些方面做一些探讨。
1、我国控制系统结构的发展一个控制系统由I/O设备（传感器和执行器）、控制硬件、控制软件、人机接口及与信息系统的连接等组成，如图l所示。
设备级现场总线使I/O模件和控制箱得以分开，以太网使得现场采集的数据集成到企业应用中。
1.1早期的集中式控制系统80年代初期，当微机控制系统用于电站自动化领域时，多使用以单板机组成的微机控制装置，与上位机系统连接多采用串行通信方式，所有模件集中布置在一个或几个机柜中。
由这些装置构成的系统多为集中式控制系统或分层控制系统。
这种系统为我国电站自动化控制系统发挥了重要作用，其开拓性的实践是今天控制系统丰富多彩的基础。
但是，这类系统技术上已经落后，不符合控制系统分布、开放的发展趋势。
1.2DCS控制系统DCS在我国电力行业特别是火电厂机组控制系统中得到了广泛的应用。
传统的DCS主要有4层结构：第1层是I/O层；第2层是控制器层；第3层是人机接口层；第4层是企业信息系统层。
这种结构与图l相近，但除在第3层、第4层之间采用以太网外，其他都是专用网络，控制设备及软件也是专用的，开放程度不够，给系统维护及升级带来不便。
FCS系统详解
FCS摘要FCS（Fidlebus Control System）即现场总线控制系统，它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。
因此，FCS实质上是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统，有望成为21世纪控制系统的主流产品。
基本介绍FCS的前身是DCS与PLC，FCS不仅具备两者的特点，而且跨出了革命性的一步。
而目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。
新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。
DCS系统的关键是通信。
也可以说数据公路是分散控制系统DCS 的脊柱。
由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。
数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。
通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。
为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路。
为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。
所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。
目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。
关键要点FCS的关键要点有三点：1、FCS系统的核心是总线协议，即总线标准2、FCS系统的基础是数字智能现场装置3、FCS系统的本质是信息处理现场化实现方式通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护十分简便。
传统的过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞线，以传送4~20mA信号，现场总线系统中，每个现场装置到接线盒的双绞线仍然可以使用，但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信。
fcs介绍
1.现场总线的定义：连接智能现场设备和自动化系统的数字式，双向传输，多分支结构的通信网络。
2.FCS（fieldbus control system）：基于现场总线的控制系统称为现场总线控制系统。
3.现场总线的产生一种新技术和系统的产生总是针对以往技术和系统中存在的缺陷而提出的，最终在用户和市场竞争两大外因推动下占领市场的主导地位。
现场总线和FCS的产生也不例外，它们与工业控制技术和系统的发展有关。
3.1模拟仪表控制系统模拟仪表控制系统于20世纪60~70年代占主导地位。
体系结构是基于4~20mA的模拟标准信号。
其显著特点是模拟信号精度低，易受干扰。
3.2.集中式数字控制系统集中式控制系统于20世纪70~80年代占主导地位。
采用单片机，PLC，计算机作为控制器，控制其内部传输的是数字信号，因此克服了模拟仪表控制系统中模拟信号精度低的缺点，提高了系统的抗干扰能力。
集中式数字控制系统的优点是易于根据全局情况进行控制计算和判断，在控制方式，控制时机的选择少可以统一调度和安排；缺点是，对控制器本身的要求很高，必须具有足够的处理能力和极高的可靠性，当系统任务增加时，控制器的效率和可靠性急剧下降。
3.4. 集散控制系统集散控制系统（Distributed control system ,DCS）于20世纪80~90年代占主导地位。
其核心思想是集中管理，分散控制，即管理与控制相分离，上位机用于集中监视管理功能，若干台下位机分散到现场实现分布式控制，各上，下位机之间通过控制网络互连以实现互相之间的信息传递。
因此，这种分布式的控制系统体系结构克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。
在DCS中，分布式控制思想的实现正是得益于网络技术的发展和应用。
遗憾的是，不同的DCS厂家为了达到垄断经营的目的而对其控制通信网络采用各自专用的封闭形式，不同厂家的DCS之间以及DCS与上层信息网之间难以实现网络互连和信息共享，且DCS造价较昂贵，在这种情况下，用户对网络控制系统提出了开放性和降低成本的迫切要求。
现场总线控制系统(FCS)发展前景展望
现场总线控制系统（FCS）发展前景展望现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是工业自动化领域中的一种重要技术，其发展前景广阔，正日益受到人们的关注。
以下是对FCS发展前景的展望。
一、背景介绍现场总线控制系统是一种用于工业过程控制的开放型、全数字化网络通信系统。
它将位于现场的各种自动化设备、仪器仪表、传感器等通过一根总线连接起来，实现设备间的信息交互和数据共享。
它具有现场设备分散、信息传输速度快、可扩展性强、可靠性高等优点，因此在石油、化工、电力、制药等许多行业得到了广泛应用。
二、概览随着科学技术的不断进步和工业自动化需求的不断增长，FCS在功能和性能上也不断得到提升。
未来的FCS将朝着更加高效、可靠、安全和智能化的方向发展。
同时，随着工业互联网的普及和发展，FCS将更好地与云计算、大数据、人工智能等先进技术进行融合，实现更加精准、高效、智能的工业过程控制。
三、价值分析FCS的价值不仅在于其技术优势，更在于其能够带来的经济效益和社会效益。
首先，FCS能够提高工业过程控制的精度和效率，减少能源浪费，降低生产成本。
其次，FCS能够提高产品质量和生产效率，增强企业的竞争力。
此外，FCS还能减少人员劳动强度，提高生产安全性和可靠性，改善企业的工作环境。
四、发展趋势1.技术创新未来，FCS将继续在技术创新方面进行探索和实践。
例如，采用更加先进的信号处理技术、通信协议和网络安全技术等，提高FCS的性能和可靠性；同时，探索适应不同工业过程的FCS解决方案，满足个性化的需求。
2.与工业互联网的融合工业互联网的普及和发展为FCS提供了更广阔的发展空间。
未来，FCS将更好地与工业互联网融合，实现各种数据的无缝集成和共享，优化生产流程，提高生产效率和质量。
同时，借助工业互联网平台，FCS可以实现远程监控和维护，提高系统的安全性和可靠性。
3.人工智能的应用人工智能技术的不断进步为FCS带来了新的发展机遇。
现场总线控制系统的概念(FCS)概要
一、现场总线控制系统的概念（FCS）现场总线控制是工业设备自动化控制的一种计算机局域网络。
它是依靠具有检测、控制、通信能力的微处理芯片，数字化仪表（设备）在现场实现彻底分散控制，并以这些现场分散的测量，控制设备单个点作为网络节点，将这些点以总线形式连接起来，形成一个现场总线控制系统。
它是属于最底层的网络系统，是网络集成式全分布控制系统，它将原来集散型的DCS系统现场控制机的功能，全部分散在各个网络节点处。
为此，可以将原来封闭、专用的系统变成开放、标准的系统。
使得不同制造商的产品可以互连，是DCS系统的更新换代，大大简化系统结构，降低成本，更好满足了实事性要求，提高了系统运行的可靠性。
不同通信协议的现场总线控制系统一般通过工业PC机内总线插槽的PC接口板与现场总线网段连接。
图中所示为具有PC1接口卡的现场总线系统，每个接口板可带4条总线网段，为了系统可靠安全，冗余设置了两台相同的PC机。
图中PLC为用于联锁系统开关量控制的程序控制器。
二、现场总线控制系统的组成现场总线控制系统由测量系统、控制系统、管理系统三个部分组成，而通信部分的硬、软件是它最有特色的部分。
1、现场总线控制系统：它的软件是系统的重要组成部分，控制系统的软件有组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。
首先选择开发组态软件、控制操作人机接口软件MMI。
通过组态软件，完成功能块之间的连接，选定功能块参数，进行网络组态。
在网络运行过程中对系统实时采集数据、进行数据处理、计算。
优化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等。
2、现场总线的测量系统：其特点为多变量高性能的测量，使测量仪表具有计算能力等更多功能，由于采用数字信号，具有高分辨率，准确性高、抗干扰、抗畸变能力强，同时还具有仪表设备的状态信息，可以对处理过程进行调整。
3、设备管理系统：可以提供设备自身及过程的诊断信息、管理信息、设备运行状态信息（包括智能仪表）、厂商提供的设备制造信息。
全解PLC、DCS、FCS的定义与区别
全解PLC、DCS、FCS的定义与区别2020.2.9PLC、DCS、FCS都是什么控制类产品名目繁多，各家叫法不一。
通常使用的控制类产品包括DCS、PLC两大类。
我们又将DCS的概念拓展到FCS。
DCS（Distributed Contorl System）,集散控制系统，又称分布式控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
FCS（FieldBus Contorl Syestem），现场总线控制系统。
它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。
PLC（Program Logic Control ）,可编程逻辑控制器。
FCS和DCS的详细对比FCS是由DCS与PLC发展而来，不仅具备DCS与PLC 的特点，而且跨出了革命性的一步。
目前新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。
新型的DCS已有很强的顺序控制功能;而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。
DCS系统的关键是通信。
也可以说数据总线是分散控制系统DCS的脊柱。
由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据总线自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。
数据总线的媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。
通过数据总线的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。
为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据总线。
为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。
所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。
目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。
现场总线控制系统(FCS)
现场总线控制系统（FCS）随着复杂过程工业的不断发展，工业过程控制对大量现场信号的采集、传递和数据转换以及对精度、可靠性、管控一体化都提出了更新、更高的要求。
现有的DCS已不能满足这些要求；况且现有的DCS具有诸如控制不能彻底分散、故障相对集中、系统不彻底开放、成本较高等缺点。
于是通过数字通信技术、传感器技术和微处理器技术的融合，把传统的数字信号和模拟信号的混合系统变成全数字信号系统，从而产生了新一代的控制系统FCS。
1、智能传感器和现场总线是组成FCS的两个重要部分FCS用现场总线在控制现场建立一条高可靠性的数据通信线路，实现各智能传感器之间及智能传感器与主控机之间的数据通信，把单个分散的智能传感器变成网络节点。
智能传感器中的数据处理有助于减轻主控站的工作负担，使大量信息处理就地化，减少了现场仪表与主控站之间的信息往返，降低了对网络数据通信容量的要求。
经过智能传感器预处理的数据通过现场总线汇集到主机上，进行更高级的处理(主要是系统组态、优化、管理、诊断、容错等)，使系统由面到点，再由点到面，对被控对象进行分析判断，提高了系统的可靠性和容偌能力。
这样FCS把各个智能传感器连接成了可以互相沟通信息，共同完成控制任务的网络系统与控制系统，能更好地体现DCS中的'信息集中，控制分散'的功能，提高了信号传输的准确性、实时性和快速性。
以现场总线技术为基础，以微处理器为核心，以数字化通信为传输方式的现场总线智能传感器与一般智能传感器相比，需有以下功能：共用一条总线传递信息，具有多种计算、数据处理及控制功能，从而减少主机的负担。
取代4-20mA模拟信号传输，实现传输信号的数字化，增强信号的抗干扰能力。
采用统一的网络化协议，成为FCS的节点，实现传感器与执行器之间信息交换。
系统可对之进行校验、组态、测试，从而改善系统的可靠性。
接口标准化，具有'即插即用'特性。
现场总线智能传感器是未来工业过程控制系统的主流仪表，它与现场总线组成FCS的两个重要部分，将对传统的控制系统结构和方法带来革命性的变化。
FCS-现场总线控制系统
二、FCS系统简介
1. FCS概述
FCS是基于网络、集SCADA/HMI和Soft logic于一体的工业 自动化现场总线控制系统。用现场总线这一开放的、具有互操作 性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总 线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和 维修费用。已经成为21丐纪控制系统的主流产品。
大 型系统 …………..32,000 通道
特大型系统 …………..64,000 通道
3. FCS系统结构
行政管理层
操作管理层
控制层
4. FCS体系结构
TM的用户
DCOM
数据控 制系统
SQL/ODBC OPC
即时监控显示器
T-COM, OPC, DDE DCOM, OPC, DDE/NetDDE
设备 连接 器
3入了信息网络的行列，为其应用开 拓了更为广阔的领域；
（2）一对双绞线上可挂接多个控制设备， 便于节省安装费用； （3）节省维护开销； （4）提高了系统的可靠性； （5）为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 （6）现场总线技术的发展趋势 （7）从现场总线技术本身来分析，它有两个明显的发展趋势：
附件 ActiveX
FCS组件与 控制器、单独的 附件、资料库之 间，通过标准的 DCOM、OPC、 DDE、 SQL/ODBC 接 口实施连接。
系统组件与组件之间容易耦合，因此建立在 FCS 基础 上的工艺流程自动化控制系统，容易支持、开发行业信息系 统，并使其整体化
三大控制系统-PLC、DCS、FCS介绍,很全面
三大掌控系统一PLC、DCS、FCS介绍，很全面前言上世纪九十时代走向应用化的现场总线掌控系统，正以迅猛的势头快速进展，是目前世界上最新型的掌控系统。
现场总线掌控系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越猛烈的关注。
现场总线掌控系统的显现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪ye o在有些行业，FCS是由PLC进展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS进展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。
本文就PLC、DCS、FCS三大掌控系统的特点和差异逐一分析，指出它们之间的渊源及进展方向。
PLC、DCS、FCS三大掌控系统的基本特点目前，在连续型流程生产自动掌控(PA)或习惯称之谓工业过程掌控中，有三大掌控系统，即PLC、DCS和FCS。
它们各自的基本特点如下：PLC(1)从开关量掌控进展到次序掌控、运输处理，是从下往上的。
(2)连续PTD掌控等多功能，PTD在停止站中。
(3)可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。
这比用PC机作主站便利之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)FCS由于信息处理现场化，与DCS相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。
有专家认为可以省去60%(7)与(6)同样理由，FCS可以削减大量电缆与敷设电缆用的桥架等，同时也节省了设计、安装和维护费用。
有专家认为可以节省66%. 对于(6)、 (7)两点应补充说明的是，采纳FCS系统，节省投资的效果是不用怀疑的，但是否如有的专家所说达60〜66%.这些数字在多篇文章中显现，编者认为这是相互转摘的结果，目前还未找到这些数字的原始出处，因此，读者在引用这些数字时要慎重。
PLC、DCS、FCS三大控制系统是什么英文全称是什么
PLC、DCS、FCS三大控制系统是什么英文全称是什么PLC、DCS、FCS控制系统的特点和差异分析2008-01-1722:11计算机和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统(FieldbusControlSystem，FCS)在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。
现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。
现场总线控制系统的出现，将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。
FCS可以说是第五代过程控制系统，是由PLC(ProgrammableController)或DCS(DistributedControlSystem)发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。
本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。
1PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS 和FCS。
它们各自的基本特点如下:1.1PLC(1)从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的。
(2)逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制――PLC具有数据处理能力、通信和联网等多功能。
(3)可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。
这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
1.2DCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication，Computer，Control、CRT)技术于一身的监控技术，是第四代过程控制系统。
现场总线控制系统FCS与分布式控制系统DCS的区别
现场总线控制系统FCS与分布式控制系统DCS的区别DCS( Distributed Co ntrol System )分布式控制系统是利用计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。
按系统结构进行垂直分解，它分为过程控制级和控制管理级，各级既相互独立又相互联系，每一级又可水平分解成若干子集。
从功能分散看，纵向分散意味着不同级的不同功能，如实时控制、实时监视、生产过程管理等，横向分则意味着同级设备具有类似功能。
FCS( Field-bus Control System)现场总线控制系统使用数字通信技术取代4-20mA信号，通过工厂底层设备连网，实现全厂信息集成。
现场总线系统(FCS)与传统的集散控制系统(DCS)相比，有以下特点：1.1总线式结构一对传输线(总线)挂接多台现场设备，双向传输多个数字信号。
这种结构比一对一的单向模拟信号传送结构布线简单，安装费用低，维护简便。
1.2开放互操作性现场总线采用统一的协议标准，是开放式的互联网络，对用户是透明的，在传统的DCS中,不同厂家的设备是不能相互访问的。
而FCS采用统一的标准，不同厂家的网络产品可以方便地接入同一网络，集成在同一控制系统中进行互操作，因此简化了系统集成。
1.3彻底的分散控制现场总线将控制功能下放到作为网络节点的现场智能仪表和设备中，做到彻底的分散控制，提高了系统的灵活性、自治性和安全可靠性，减轻了控制站CPU的计算负担。
1.4信息综合、组态灵活通过数字化传输现场数据,FCS能获取现场仪表的各种状态、诊断信息，实现实时的系统监控和管理。
此外,FCS引入了功能块的概念，通过统一的组态方法，使系统组态简单灵活，不同现场设备中的功能块可以构成完整的控制回路。
1.5 多种传输媒介和拓扑结构FCS由于采用数字通讯方式，因此可采用多种传输介质进行通信。
根据控制系统中节点的空间分布情况，可采用多种网络拓扑结构。
这种传输介质和网络拓扑结构的多样性给自动化系统的施工带来了极大的方便,据统计,FCS与传统DCS的主从结构相比,只计算布线工程一项即可节省40%的经费。
FCS、DCS、PCS与PLC
FCS、DCS 、PCS、 PLCFCS (现场总线控制系统)、DCS (集散控制系统)、PCS(过程控制系统)、 PLC(可编程逻辑控制器)1．集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS的比较1．1 概述FCS、DCS FCS 是在DCS的基础上发展起来的，FCS顺应了自动控制系统的发展潮流，它必将替代DCS。
这已是业内人士的基本共识。
然而，任何新事物的发生，发展都是在 对旧事物的扬弃中进行的，FCS与DCS的关系必然也不例外。
FCS代表潮流与发展方向，而DCS则代表传统与成熟，也是独具优势的事物。
特别是现阶段， FCS尚没有统一的国际标准而呈群雄逐鹿之势，DCS则以其成熟的发展，完备的功能及广泛的应用而占居着一个尚不可完全替代的地位。
本人认为：现场总线控 制系统FCS应该与集散式控制系统DCS相互兼容。
无论是FCS或者是DCS，它们最终是为了满足整个生产过程而进行的系统控制（PCS）。
首先以工程成本与效益看，现场总线的根本优势是良好的互操作性；结构简单，从而布线费用低；控制功能分散，灵活可靠，以及现场信息丰富。
然而这些优势是 建立在 FCS系统初装的前提下，如果企业建立有完善的DCS系统，现在要向FCS过渡，则必须仔细考虑现有投资对已有投资的回报率。
充分利用已有的DCS设施、现有 DCS的布线以及成熟的DCS控制管理方式来实现FCS是我们应选择的方式。
虽然现场总线对已有的数字现场协议有优势可言，但向其过渡的代价与风险是必须分析清楚的。
再者，从技术的继承及控制手段上，也要求FCS与DCS应相兼容。
FCS实现控制功能下移至现场层，使DCS的 多层网络被扁平化，各个现场设备节点的独立功能得以加强，因此，在FCS 中有必要增加和完善现场子层设备间的数据通讯功能。
由于历史的原因，DCS 通常拥有大型控制柜用以协调各个设备，同时更强调层与层的数据传输。
可见，两种控制在策略上各具优势。
DCS 适用于较慢的数据传输速率；FCS则更适用于 较快的数据传输速率，以及更灵活的处理数据。
第四章 现场总线控制系统(FCS)
第四章现场总线控制系统（FCS）第一节现场总线控制系统基础现场总线控制系统(FCS)是基于现场总线技术的计算机控制系统，它是集计算机技术、网络技术和控制技术为一体的先进的计算机控制系统。
是一种全分散、全数字、全开放的控制系统。
它适用于工业过程控制、制造业及楼宇自动化等领域，将逐渐成为计算机控制系统的主流形式。
一、现场总线控制系统的特点根据IEC标准和现场总线基金会的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
现场总线控制系统是在现场总线的基础上发展起来的，它所带来的改进首先体现在现场通信网络方面，其次在结构、装置、功能等方面也有优势。
概括地说，它具有以下技术特点：(1)FCS采用的现场总线是一个全数字化的现场通信网络。
现场总线是用于过程控制系统和制造自动化系统中现场设备或现场仪表间互连的数字化通信网络，其传输抗干扰性强，测量精度高，大大提高了控制系统的性能。
(2)FCS的现场总线网络是开放式互连网络。
用户可以自由集成不同制造商的通信网络，通过网络将不同厂商生产的现场设备和功能块设备有机地融合为一体，构成统一的现场总线控制系统。
(3)FCS的所有现场设备直接通过一对传输线(现场总线)互连。
一对传输线互连多台现场设备，双向传输数据信息，大大减少连线数量，从而降低安装费用，更易于维护，并提高了可靠性。
(4)FCS普遍采用智能仪表，增强了系统的自治性，系统控制功能更加分散。
智能化的现场设备具有更加完善的功能，包括部分控制功能，从而将较简单的控制任务改由现场设备完成，使现场设备既有检测、变换功能，又有运算和控制功能，一机多用。
这样既节约了成本，又使控制更加安全和可靠。
FCS废除了DCS的I／O单元和控制站，把DCS控制站的功能块分散到现场设备，实现了彻底的分散控制。
二、FCS与DCS的分析比较FCS系统利用现场总线技术，针对现存的DCS的某些不足，改进控制系统的结构，提高了性能和通用性。
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FCS控制系统
现场总线控制系统(Field bus Control System)是诸多现场总线互联与控制室内人机界面所组成的系统，它是一个全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动控制系统。
在FCS里，现场总线不仅取代了4～20mA，而且还取代了分散控制系统(Distributed Control System简称DCS)的结构体系。
具体地说，FCS系统废弃了DCS的信号调理板、隔离放大器、I／0板、CPU 板、I／F转控器以及它们之间复杂的接线。
在FCS里，控制、报警、算、信号选择和累加等各种功能完全由现场仪表自身的微处理器实现。
FCS简单易用，作为火电厂热工自动化人员不需花很大精力去了解各种“层”或“波特率”，但应了解FCS点及其应用前景。
1.实现了全数字化通信
在FCS里有许多I／O板，是用来接收和送出4～20mA等模拟信号的，即使采用了智能变送器这样的现场仪表。
往往也还需将它们测量到的原始数字信号在送入DCS之前转换成4～20mA摸拟信号。
因此，DCS实际是一个“半数字”系统；在FCS中，从变送器中的传感器到调节阀，信号一直保持着数字特性，因此，FCS是一个“纯数字”系统。
2．实现了不同厂家产品的互操作
由于任何一个仪表生产厂不可能提供一个工厂自动化所需的全部现场仪表，因此，不同厂家产品的互联是不可避免的。
人们不希望为使不同厂家产品互联而在硬件和软件上花很大的功夫，希望不同厂家的产品不仅具有互换性，而且还要具有互操作性。
用一厂家的产品去替换出故障的另一厂家的产品，一般称为互换性。
模拟电动或气动单元组合仪表具有很好的互换性，而DCS互换性很差，这是DCS走向“顶峰”的一个很重要原因。
不同厂家的产品汇集于同一控制系统时，各产品(现场仪表)中功能模块的相互连接与信息的相互沟通。
一般称为互操作。
因此功能模块(也就是用户层)的标准化是FCS实现开放与互操作的关健。
3．实现了真正的分散控制
从DCS的系统结构上看，它并不是一个、真正的分散控制，而是一个“半分散”系统。
DCS的过程控制单元一般集中安装在控制室，它把控制功能分散到一些控制模板上，每个控制模板又可控制多个回路，属于神散形不散的控制方式；而FCS才是真正的分散控制，它把控制功能下放到现场。
每个控制回路完全由分散安装的现场仪表来实现，属于神散形也散的控制方式。
虽然在FCS中，控制功能分散到了现场仪表中，但仍允许在控制室的人-机界面上对现场仪表进行运行操作、调整和信息的集中管理。
4．实现了简单一致的组态操作
FCS控制策略的组态操作是非常简单的，组态工作只需控制工程
师按键点点鼠标即可完成。
但实现这种简单操作的前期工作量(软件制作)是巨大的，它是几代科技人员不懈努力的结果。
由于FCS的组态方法是规范和标准的。
故不需要因为自动仪表的品种不同或组态方法不同进行新的培训或学习。
基于现场总线技术的FCS，是21世纪的控制系统，它的深远影响绝不亚于模拟仪表取代气动仪表或数字仪表取代模拟仪表，它是工业生产过程控制的又一次飞跃。