DCS与FF现场总线仪表兼容性测试探讨
浅谈集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS在应用中的发展
Ｄｓｉｕｅ ｏｔ ｌ ｙｔ ，简称集散系统ＤＣ ｉｒ ｔ Ｃ ｎｒ ｓ ｍｓ ｔｂ ｄ ｏＳ ｅ Ｓ）概述集散 系统是以微处理 器为基础 ，是应用 于过程控制的工程化的分布式计算机控制系统。 １ ）集散控 制系统的特点 。①分散性和集 中性 。系统控制分散 、功 能分散 、负荷分散 ，从 而危险分散 。集中性体现 ：监视集 中 、操作集 中、管理集 中。② 自治性和协调性 。各工作站独立 自主地完成分配给 自 己任务，并通过通信网络传送各种信息 ，协调工作 ，以完成控制系统 的 总体功能和优化处理。③ 简洁性 。集散控制系统采用 了简洁 的人机对话 系统 ，有着 丰富的操作 画面及显示功 能。④灵活性 、可扩充性 和适应 性。集散 系统采用标准式 、开放式 和模块式设计 ，具有灵活 的配置及设 置功能 ，可 以根据不 同用 户的需要 以及 生产要求 ，改变系统 的配置功 能。⑤高效实时性。通过Ｉ 接 Ｖ和人机接 口，可对过程控制对象进行实 ／ ０ １ 时 采 集 、分 析 、记 录 、监 视 、操 作 等 控 制 ，通 过 包括 对 系统 结 构 及 组 态
控 产业 的 日新月异 的发展？ 笔者就针对 以上情况 谈一点 自己的看法 。 关键 词 Ｆ Ｓ（ Ｃ 现场 总线控制 系统 ）；Ｄ Ｓ（ 散控制 系统 ） Ｃ 集 中图 分类 号 Ｔ 文 献标 识 码 Ａ Ｐ 文 章 编号 １７— ６ １（ １）５— １３Ｏ ６３９ ７一２ ０２ ０８一 １ ０１
流。
２ Ｄ Ｓ Ｃ 系 统 的过渡 及 其发 展方 向 Ｃ 向Ｆ Ｓ
如果我们想在Ｔ业 自动化控制系统 中施展才能就必须发展Ｄ Ｓ Ｃ Ｃ 或Ｆ Ｓ 系统。因为它是未来 工控领域 的主流发展方向。至于采用别人 的Ｄ Ｓ Ｃ、 ＦＳ Ｃ 系统还是 自己开发Ｄ Ｓ Ｃ 系统就要看看究竟我们具备什么样 的能 Ｃ 、Ｆ Ｓ 力 ，如果说今后选择控制系统，我认为应该选择代表成熟的集散式控制 系统 Ｄ Ｓ 具备 先 进 的 现 场总 线 控 制 系统 Ｆ Ｓ Ｃ并 Ｃ ，它 们 之 间应 该 相 互兼 容 。
1集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS的比较
1集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS的比较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、dcsFCS是在DCS的基础上开发的。
FCS符合自动控制系统的发展趋势，将取代DCS。
这是业内人士的基本共识。
然而，任何新事物的发生和发展都是在旧事物的扬弃中进行的，FCS与DCS之间的关系也不例外。
FCS代表了趋势和发展方向，DCS代表了传统和成熟，这也是一个具有独特优势的事物。
特别是在现阶段，FCS还没有统一的国际标准，DCS由于其开发成熟、功能齐全、应用广泛，处于不可完全替代的地位。
我认为FCS应该与DCS兼容。
无论是FCS还是DCS，它们最终都是满足整个生产过程的系统控制（PCS）。
首先，从工程成本和效益的角度来看，现场总线的根本优势是良好的互操作性；结构简单，布线成本低；控制功能分散、灵活可靠，现场信息丰富。
然而，这些优势是基于FCS系统的初始安装。
如果NoO企业已经建立了完善的DCS，现在要向FCS过渡，他们必须仔细考虑现有投资对现有投资的回报率。
我们应该充分利用现有的DCS设施、现有的DCS布线和成熟的DCS控制和管理方法来实现FCS。
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。
由于历史原因，DCS通常有大型控制柜来协调各种设备，更强调层到层的数据传输。
由此可见，这两种控制策略各有优势。
DCS适用于较慢的数据传输速率；FCS更适合于更快的数据传输速率和更灵活的数据处理。
但是，当数据量超过一定值且过大时，如果同一层的设备过于独立，很容易导致数据网络堵塞。
为了解决这个问题，有必要建立一个合适的监控层来协调设备之间的相互通信。
FF现场总线与智能仪表技术
基于FF现场总线的智能仪表组态技术摘要 (2)1 FF智能仪表简介 (2)1.1 IF 表 (2)1.2 FI 表 (2)1.3 TT 表 (2)1.4 PT 表 (2)1.5 FP 表 (3)1.6 FY 表 (3)2 功能块 (3)3 FF智能仪表组态技术 (4)3.1 功能块连接 (4)3.1.1 PID 控制 (4)3.1.2串级控制 (4)3.2 FF智能仪表的特点 (4)3.3 组态注意事项 (4)3.3.1修改参数 (4)3.3.2模态切换 (4)3.3.3设备冲突 (4)3.3.4功能块调度 (5)4 焦炉控制系统应用举例 (5)4.1 炼焦工艺 (5)4.1.1焦炉煤气主管压力控制 (6)4.1.2机焦侧分烟道吸力控制 (6)4.1.3焦炉煤气主管流量控制 (6)4.2控制系统体系结构 (6)4.3控制回路组态 (6)4.4控制性能分析 (8)4.5系统中应用智能仪表的优点 (9)5 结束语 (9)参考文献 (10)附录 (11)摘要现场总线技术的发展促进了现场仪表数字化、智能化、网络化。
自“九五”攻关以来, HART 协议和FF协议智能仪表与系统的开发在我国得到迅速发展, 并已取得大批成就。
但是由于现场总线是一项较新的技术, 且FF总线协议复杂，FF 智能仪表组态参数颇多, 对现场调试和维护人员专业知识、技术水平等要求很高。
因此本文从实际应用角度介绍FF 智能仪表及其组态技术, 以利于FF 智能仪表的推广应用。
关键词：FF 现场总线; 智能仪表; 功能块；组态1 FF智能仪表简介FF智能仪表是嵌入微处理器、实时嵌入式操作系统和FF现场总线协议栈，具有传感测量、数字通信、自动补偿、自动诊断、分散控制、信息存储等功能的仪表。
目前国际上较为常见的FF现场总线智能仪表类型及用途主要有以下几种。
1.1 IF 表亦称“电流信号到现场总线信号变送器”, 它是将4-20mA 电流信号转换成现场总线信号,用于将传统的4-20mA输出的模拟仪表连接到现场总线控制系统中, 适用于企业控制系统改造, 可以很大程度上保护用户原有的可利用的模拟仪表资源, 减少用户投资。
现场总线控制系统FCS和集散控制系统DCS的差异
现场总线控制系统FCS和集散控制系统DCS的差异发表时间：2018-07-02T11:19:27.703Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：盛佳[导读] 摘要：现场总线具有高性能和高可靠性特点，现已形成国际标准。
（山西漳电同达热电有限公司山西省大同市 037003）摘要：现场总线具有高性能和高可靠性特点，现已形成国际标准。
现场控制总线系统比传统的集散控制系统的能力好，准确度高，误码率低。
本论文通过对集散控制系统（DCS）与现场总线控制系统（FCS）的研究，阐述了集散控制系统发展到现场总线控制系统的进步性。
同时，论文分析现场总线的体系结构、功能、类型，比较集散控制系统与现场总线控制系统的区别。
本文从系统可靠性、管理维护要求、信息传输精度等方面进行了的对比分析，认为DCS在维持一定的活跃性同时，FCS也将成为工业控制领域发展的主流。
关键词：集散控制系统（DCS）；现场总线控制系统（FCS）；比较研究集散控制系统DCS的本质是以微处理为基础，综合4C技术（计算机技术、测量控制技术、通信网络技术、屏幕显示技术）成果，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的综合计算机控制系统。
从80年代中期起，在集散控制系统蓬勃发展的基础上，一种更为开放的现场总线开始出现。
现场总线是一种适用于工业现场控制的网络集成式全分布控制系统FCS。
本文对集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS的构成和特点进行比较和分析，分析了两种系统之间的优劣并阐述了二者之间的联系和发展趋势。
一、FCS的特点研究现场总线控制系统FCS（Field Bus Con-trol System）是基于现场总线技术的控制系统。
现场总线是用于现场仪表与控制系统之间的一种分散、全数字化、智能、双向互联、多变量、多点、多站的通信网络系统。
现场总线控制系统由于采用了智能现场设备，把控制功能直接置于现场设备之中，各输入输出模块置入现场设备，现场设备具有通信能力，现场的测量变送仪表可以与阀门等执行机构直接传送信号，实现了彻底的分散控制。
DCS与现场总线综述
Ｂｒ ｉ ｅ ｆ Ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ＤＣＳ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｂ ｕ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
ＺＨＡＮＧ Ｚｈ ｅ ｎ， ＮＩ Ｕ Ｙｕ． ｇ ａ ｎ ｇ
（ Ｅ ａ ｓ ｔ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ３ ７ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
《 电 气自 动 化 １ ２ ０ １ ３ 年 第３ ５ 卷 第１ 期
综 述
Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ
Ｄ Ｃ Ｓ与 现 场 总 线 综 述
张 桢 ，牛 玉 刚
（ 华东理工大学 信息科学与工程学院 ， 上海 摘
２ ０ ０ ２ ３ ７ ）
要 ：现场总线技术对工业领域的意义是非常 巨大的 。首先 ， 集散控制系统 的概述 、 发展历史和组成结构在文 中一一 简述 ， 接着从形 成背景、 概念 、 特点 、 优势和组成 出发 ， 对现场总线技术 在工业控制 中的应用现状及最新进展进行 了综述 ， 并且介绍了几种 国际 上流行 的现场总线如 Ｃ Ａ Ｎ总线 、 Ｌ ｏ ｎ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 总线 、 基金会现场总线 、 Ｈ Ａ Ｒ Ｔ总线 、 Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ 总线 和它们的通信协议 、 应用领域 和实 时性 ， 以及他们应对技术变革和系统故障采取 的对策 。
现场总线控制系统的分析探讨
廒用科学弘裂裂一鼙i现场总线控制系统的分析探讨张英帆(吉林燃料乙醇有限公司机电仪中心吉林132101)[捕要]现场总线控制技术是20f i挽末T业过程控制发展的新技术，是计算机网络技术，自动化仪表制造技术和过程控制发展的结果。
详细介绍现场总线控制系统的特点、分类、发展现状，分析其应用前景．[关键词]．降制系统现场总线DC S FC S中围分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1071--7597(2008)1020T38一们一、引曹现场总线技术是一种集计算机技术、通信技术、集成电路技术及智能传感技术于一身的新兴控制技术。
所谓现场总线，按照国际电工委员会I E C／SC65C的定义，是指安装在制造或过程区域的现场装置之间以及现场装置于控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通讯的数据总线，以现场总线为基础而发展起来的全数字控制系统(Fcs)。
现场总线控制系统FC S是继集散式控制系统D CS后的新+代控制系统。
现代1=业控制思想的核心是“分散控制，集中监控”使得“控制分散，危险分散”。
但即使是现在流行的DC S控制与其工业过程打交道的过程控制站仍然还是集中的，这正是对分散控制，集中监控思想的违背。
而FCS控制系统真正做到了这一点，它把控制彻底地F放到现场，具有通信功能的现场智能设备，能完成诸如数据采集，数据处理，控制运算和数据输出等功能。
二、现场总线的特点现场总线是3c技术(计算机、通信、控制)的融合。
简单地概括现场总线技术的特点是：信号传输全数字、控制功能全分散、标准统一全开放。
比较而言，一方面O CS是一种半数字、半分散、半开放的控制系统；F CS (现场总线控制系统)则是在DC S基础上的连续发展，它们在很多方面是一致的，从人机界面操作站、先进控制间的关系等。
从这一点看，不应把FC S和D CS对立起来。
另一方面D CS发展了二十几年，其间也作了不少次改进，现在的D C S也不是当年的D C S了。
仪表现场总线系统安装及调试
仪表现场总线系统安装及调试FF现场总线系统在近年来的大型石油化工工程中应用越来越广泛，其优势也逐渐显现。
本文以漳州450万吨/年PTA工程为例，详细阐述了FF现场总线电缆安装步骤、注意事项以及电缆敷设后的测试方法和测试所用的仪器。
同时，总结了施工过程中出现的问题以及基金会现场总线（FF）系统中的电缆安装和仪表调试过程中出现问题的解决办法，为今后基金会现场总线（FF）系统施工提供借鉴之用。
FF现场总线系统是一种数字化、智能化、网络化的新型工业自动化控制技术，将自控、计算机和信息通讯融为一体，是自动化控制系统未来的主要发展方向。
目前，FF现场总线系统正在我国石油、化工行业得到推广应用。
FF现场总线系统采用数字信号代替模拟信号进行信号传输，其控制系统设备、现场仪表设备和控制电缆都发生了改变，需要与之相适应的仪表安装和调试工艺。
本文针对其安装及调试施工过程中的一些特殊之处进行论述，主要介绍基金会现场总线（FF）系统安装及调试相关技术，以及施工过程中出现的问题提供解决办法。
FF现场总线系统分为H1和H2两级总线，H1采用符合IEC －2标准的现场总线物理层；H2则采用高速以太网为其物理层。
H1现场总线以段为单位，在一根屏蔽双绞线电缆上完成对多台现场仪表的供电和双向数字通信。
现场安装的FF总线设备一般采用H1总线网段通信协议。
FF现场总线系统具有开放性、互操作性与互用性。
开放性意味着它可以与遵守相同标准的其他设备或系统连接，通信协议一致公开，不同厂家的设备之间可实现信息交换。
互操作性则是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，而互用性标志着不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。
此外，FF现场设备的智能化和功能自治化也是其相对于其他控制系统的特点之一。
在现场总线电缆网络中，接线箱是连接主干线和分支线的关键节点。
接线箱应该安装在易于维护和管理的位置，以便于现场总线电缆的连接和检修。
接线箱内应该设置FF现场总线接线板，接线板上应该标注每个接口对应的仪表地址和信号类型。
FF现场总线应用总结
案例二：电力行业应用
总结词
安全、稳定、远程监控
详细描述
在电力行业中，FF现场总线为变电站和发电厂的自动化控制提供了安全稳定的解决方 案。通过远程监控功能，电力工程师可以实时监测设备的运行状态，及时发现并处理故
障，确保电力供应的稳定性和安全性。
案例三：石油化工行业应用
总结词
防爆、抗干扰、高精度详细描述Fra bibliotek需求。
06
结论
ff现场总线的重要性和价值
灵活性
互操作性
FF总线系统具有高度的灵活性，允许设备 之间进行快速、可靠的通信，适应各种不 同的应用场景。
FF总线系统具有良好的互操作性，使得不 同制造商的设备可以相互连接和通信，降 低了集成成本和复杂性。
可靠性
成本效益
FF总线系统具有很高的可靠性，能够保证 数据传输的准确性和稳定性，减少了故障 和停机时间。
ff现场总线的产生
为了解决传统现场总线存在的不足，ff 现场总线应运而生，它具有高可靠性 、实时性强、传输速率快等优点，被 广泛应用于工业自动化领域。
ff现场总线概述
ff现场总线是一种通信协议，用于工业自动化领域中的现场设备之间的通信。它 采用总线型拓扑结构，通过电缆将各个设备连接起来，实现设备之间的数据传输 和控制。
FF总线系统的成本相对较低，能够降低整 个系统的成本，同时提供高性能和可靠性 。
对未来发展的展望和思考
进一步标准化
随着技术的不断发展，FF总线系 统需要不断进行标准化和改进， 以适应更多的应用场景和需求。
集成化与智能化
未来FF总线系统将更加集成化 和智能化，能够实现更高级的 功能和应用。
安全性与隐私保护
ff现场总线具有高可靠性、实时性强、传输速率快等优点，能够满足工业控制领 域的需求。同时，它还具有互操作性、可扩展性、易于维护等优点，使得不同厂 商的设备可以相互连接、协同工作。
现场总线模块与DCS软件集成
现场总线模块与DCS软件的集成1引言新建的硫磺回收装置是一个规模较小的装置，出于建设成本方面的考虑，我们设计将mtl公司的基于过程i/o的现场总线模块与foxboro公司的dcs控制系统结合，达到了较高的费效比。
现将系统的设计思路简述如下:mtl公司的i/o模块是符合profibus标准的过程i/o模块，它的特点是在现场安装，从而节省电缆、降低成本，而且防爆、耐腐蚀。
foxboro公司的i/a｀s是功能强大的dcs系统，其micro-i/a工作站提供了与其它厂商协议的通讯接口。
将两家的产品集成，实现优势互补，组成一个造价低、功能强的集中分散控制系统是我们的目标。
2profibus总线技术2.1profibus的主要特点<1）profibus是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。
广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。
<2）profibus由三个兼容部分组成，即profibus-dp<decentralizedperiphery）、profibus-pa<processautomation）和profibus-fms<fieldbusmessagespecification）。
<3）profibus-dp:是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式i/o的通信。
使用profibus-dp可取代办24vdc或4-20ma信号传输。
<4）profibus是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。
可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
<5）与其它现场总线系统相比，profibus的最大优点在于具有稳定的国际标准en50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。
目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和自动化等。
现场总线--FF现场总线
现场仪表概况
Rosemount® 罗斯蒙特 变送器
848T多点温度变送器 Fisher® 费希尔阀门和总
线型数字阀门定位器 (DVC) MicroMotion ® 高准质量 流量计
长兴面临的挑战
玻璃窑炉附近温度可达到90摄氏度，平时 仪表维护人员很难接近现场的仪表对设备进 行检查与维护。
我们期望能有智能的并且稳定的技术能够帮 助我们减少设备维护的成本。
选择FF技术的原因
1. FF技术可以稳定工作在恶劣的工作环境中 2. 大大减少现场维护，维修 3. DCS画面可以显示设备故障状态，减少现场解
决故障的时间。 4. 节省电缆数量，降低工程施工的复杂程度和
材料费用，单台仪表的多点测量，减少了仪 表台件数。
FF技术的优势（二）
使用FF总线后，大大减少了控制部件和控制 机柜的数量，在长兴项目中，只使用了两个 个标准机柜，从而减少了机房的面积。由于 一条总线网段，可以连接10台FF现场变送 器和FF阀门定位器。所以现场与中控室的连 接电缆也大大减少，在长兴项目中，进中控 室的主槽板，仅使用500X200槽板。不仅减 少了材料成本，而且减少了安装工作量，节 省了安装时间。
FF技术的优势（四）
FF技术的现场控制使现场仪表全部具有控制 功能。
在长兴项目中，我们将所有的PID控制功能 模块全部下装到阀门定位器中，现场测量仪 表与控制阀直接通讯，构成控制回路。这样 大大降低了控制器的负荷，由于每个回路都 有各自的运算能力，因此我们将所有的回路 的刷新速度都设置到200毫秒左右，大大缩 短了控制周期，从而提高了控制精度。而控 制器的负荷没有任何增加。
简介FF
它是由WORLDFIP NA（北美部分，不包括欧洲）和ISP Foundation于1994年6月联合成立的，它是一个国际性的 组织，其目标是建立单一的、开放的、可互操作的现场总 线国际标准。这个组织给予了IEC现场总线标准起草工作 组以强大的支持。这个组织目前有l00多成员单位，包括了 全世界主要的过程控制产品及系统的生产公司。1997年4 月这个组织在中国成立了中国仪协现场总线专业委员会（ CFC）。
浅谈FF现场总线的配电与短路保护及其防爆
浅谈FF现场总线的配电与短路保护及其防爆1 FF现场总线物理层〔IEC61158-2〕简介现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络, 也称现场网络。
也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。
原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号, 通过通讯的数字化, 使时间分割、多重化、多点化成为可能, 从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线〔配线的共享〕。
是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。
主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
基金会现场总线〔Foundation Fieldbus〕通常简称为FF现场总线, 它分为H1和H2两级总线。
H1采纳符合 IEC 61158-2标准的现场总线物理层；H2则采纳高速以太网为物理层。
本文只讨论FF之H1现场总线的配电、短路保护和防爆技术。
H1现场总线物理层的主要电气特征如下:数据传输方式: 数字化, 位同步；传输波特率: 31.25kbit/s；驱动电压: 9～32VDC；信号电流: ±9mA；电缆型式: 屏蔽双绞线；接线拓扑结构: 线形、树形、星形及其复合形；电缆长度: 小于等于1900m〔无中继器时〕；分支电缆的长度: 30～120m；挂接设备数量: 小于等于32台〔无中继器时〕；可用中继器数；小于等于4台；适用防爆方法: 本质安全型防爆方法等。
2 FF现场总线的配电H1现场总线在一根屏蔽双绞线电缆上完成对多台现场仪表供电和双向数字通讯。
控制系统所配备的H1网卡通常只负责与现场仪表的双向通讯。
而总线的配电则需由专门的FF配电承当, 如图1所示。
H1总线以“段〔Segment〕〞为单位组成总线网络。
每台H1网卡通常有两个或4个端口。
每段总线需配1台FF配电器。
每段总线的两端需各配一个网端〔又称终端电阻〕, 以消除高频信号的回声。
FF总线回路系统调试
FF总线仪表回路调试、系统调试随着计算机技术的迅猛发展,使用FF现场基金会总线仪表的石化装置越来越普遍，在这两年中，FF总线仪表的一次调校、FF总线设备的安装、FF总线电缆的敷设都有了很大的进步，但在FF总线仪表回路调试和系统试验方面还有待提高，下面我在施工调试过程中就这两个方面进行总结。
在进行回路调试前，所有FF总线设备必须按要求完成相关检查工作。
然后DCS开始链接和调试FF总线设备，首先应分配总线网段地址，以便DCS系统能访问它。
调试过程中，必须使现场FF设备中的参数和DCS中组态的相同位号的FF设备的参数一致。
设备调试后再将该参数下装到现场设备中。
具体步骤如下：A.将FF总线现场设备连接到总线电缆上（为保护接线箱的断保护器和DCS下装数据，所以FF总线仪表的连接电缆在接线箱都是断开的，试哪个FF总线仪表就恢复哪个FF总线回路）B.检查新安装的总线设备的参数向控制室报位号，设备ID，确认仪表ID无误以后，向工程师站请求下装，下装完成后，如下图将475挂上压力变送器上，点击进入Fieldbus(FF现场总线)工程师站下装完成后，进入Online（在线）按Yes确认，找到与仪表对应的位号，然后进入仪表AI模块里（我们在DCS将仪表设备参数下装在第一个Auto AI模块里，我们一般只用从第一个AI模块进去就可以了），找到AI模块(有两个AI模块，我们一般只用第一个AI模块)进去菜单，单击进入ALL的菜单，就可以看到压力变送器所有参数的菜单，找到Transducer Scale EU at 0% 的菜单，设置仪表量程下限，在Transducer Scale EU at 100% 设置仪表量程上限。
输入量程上限后，点OK。
然后找到simulate 然后选择MODE将Auto改为OOS，点OK 点发送改完后，再点MODE将OOS改为Auto YESCLOSE这样量程就改完了找到Simulate Simulate En/Disable（模拟仿真开关）,并进入将Disable改为Active,然后点OK 然后到表前，将表盖打开，把就地面板打开，找到拨码开关，把模拟仿真的拨码开关打开然后用475上点击发送,如下图所示：把模拟仿真的拨码开关打开然后找到Simulate Simulate Value 进入，输入量程范围内的仿真值，点OK点发送这样就完成模拟发信了，然后和控制室核对一下发信完毕后，进入Simulate Simulate En/Disable（模拟仿真开关）关闭然后到表前，将拨码开关拨回来调试完成后将475从表的菜单退出来C.确认总线设备处于备用状态D.现场总线设备内的参数上载到DCS中E.组态并下载到FF现场设备在FF总线设备调试完成后，依据设计文件以传统的方式完成回路调试。
DCS技术和现场总线技术的结合
DCS技术和现场总线技术的结合摘要：本文从现场总线技术与DCS系统的概念入手，分析现场总线技术和DCS系统的特点，再结合两者的在实际中的应用，从中了解到两者之间的内在联系，发现两者在将来的发展是一个统一的整体，DCS系统中必然用到现场总线技术，现场总线技术也将依附与DCS系统中。
最后得出DCS系统和现场总线控制系统结合发展的结论。
现场总线的概念根据国际电工委员会IEC61158标准的定义，现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线，即工业数据总线。
是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。
以现场总线为技术核心的工业控制系统，称为现场总线控制系统FCS（Fieldbus Control System），它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。
其中，现场总线系统一般被称为第五代控制系统。
第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS，第二代为4~20mA等电动模拟信号控制系统，第三代为数字计算机集中式控制系统，第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。
DCS的概念DCS即所谓分布式控制系统，或称之为集散系统，是相对于集中控制系统而言的一种非常成熟的计算机控制系统，它是集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
1995年国际标准化组织（ISO）定义：DCS系统式一类满足大型工业生产和日益复杂的过程控制要求，从综合自动化角度出发，按功能集散，管理集中的原则构思，具有高度可靠性指标，将微处理技术、数字通讯技术、人机接口技术相结合，用于采集、过程控制和生产管理的综合控制系统。
生产发展的需要，电子技术、计算机技术的发展，最早的基于大型机的直接数字控制技术即DDC技术，集中管理，集中控制，这些都促进了DCS技术的发展。
现场总线技术的特点现场总线技术具有系统的开放性，互可操作性与互用性，现场设备的智能化与功能自治性，系统结构的高度分散性以及对现场环境的适应性等。
FF现场总线协议分析软件的分析与实现（
第一章引言第一章引言在当前的控制领域，通信和网络技术正在迅速覆盖从现场设备到控制、管理的各个层次，覆盖从工段、车间、工Ｊ一、企业乃至世界各地的市场。
信息技术的飞速发展，引起了自动化结构的变革，逐步形成了以网络控制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。
现场总线技术使单个分散的现成设备通过现成总线连接成可以相互沟通信息、共同完成任务的网络系统和控制系统，形成控制功能完全下放到现场的全分布式新型控制系统，使控制系统更趋近智能化、分布化。
因此，现场总线系统必将为信息时代的工业自动化带来前所未有的技术革命，给仪表工业带来勃勃生机。
§１．１现场总线技术概述现场总线是应用与生产现场、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，是～种开放的、数字化的、多点通信的底层控制网络。
现场总线技术将专用的微处理器置于传统的测量控制仪表中，使它们各自都具有数字计算和数字通信能力。
通过总线把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开的、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。
…控制系统的结构经历了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、集散控制系统等各种形式。
虽然集中式数字控制系统与常规仪表控制系统相比，在各方面都有显著的优势，但前者的可靠性低，一旦计算机发生故障，将导致生产过程的全面瘫痪，于是出现了集散控制系统ＤＣＳ。
ＦＦ现场总线协泌分析软件的研究与实现操作站线开放的现场．（ａ】ＤＣＳ系统（ｂ）ＦＣＳ系统图卜１ＤＣＳ和ＦＣＳ系统结构的比较集散控制系统ＤＣＳ把数字调节器、ＰＬＣ以及多个计算机组成集中与分散相结合的控制系统，实现了装置级、车间级的优化控制。
这是今天被许多企业采用的控制系统结构形式。
然而，ＤＣＳ对集中型控制系统的改造是不彻底的，ＤＣＳ有时被称为分布式系统，但其基本调节器以微机为核心构成，难以实现真正的分布控制，也就难以完全避免集中型的缺点”３。
88. 如何处理DCS系统中的兼容性问题？
88. 如何处理DCS系统中的兼容性问题？哎呀，要说处理 DCS 系统中的兼容性问题，这可真是个让人头疼但又必须解决的事儿。
就拿我之前遇到的一个情况来说吧。
当时我们在一个大型的工业生产线上，新安装了一批设备，这些设备需要接入现有的 DCS 系统。
结果呢，一接上就出问题了，数据传输不稳定，控制指令有时候还会延迟或者丢失。
那场面，真的是让所有人都着急上火。
要处理 DCS 系统的兼容性问题，首先得对整个系统有个全面的了解。
就像了解一个人的脾气性格一样，得知道 DCS 系统的硬件架构、软件版本、通信协议等等这些基本的情况。
比如说，如果系统的硬件太老旧，可能就无法支持新设备的高频率数据传输，这就好比让一个年迈的老牛去拉一辆装满高科技货物的大车，它能拉得动才怪呢！软件版本也是个关键。
如果新设备需要的软件版本比现有的 DCS 系统高，那很可能就会出现不兼容的情况。
这就像手机系统，版本太低的话，好多新出的 APP 就安装不了，运行不了。
还有通信协议，这就像是不同人之间的语言。
如果新设备和 DCS 系统说的不是同一种“语言”，那怎么能交流得顺畅呢？所以，得确保它们使用的是相同或者兼容的通信协议。
另外，驱动程序也不能忽视。
新设备的驱动程序要是和 DCS 系统不匹配，那也是白搭。
这就好比你给电脑装了一个错误的显卡驱动，画面肯定是乱七八糟的。
在解决兼容性问题的时候，还得注意系统的配置和参数设置。
有时候，可能只是一个小小的参数设置错误，就导致了整个系统的崩溃。
比如说，缓冲区大小设置得不合理，数据来不及处理就被挤出去了，这能不出问题吗？而且，兼容性测试一定要做充分。
在实际接入新设备之前，要在实验室或者模拟环境中进行各种测试，把可能出现的问题都提前找出来解决掉。
千万别嫌麻烦，要不然等到真正上线的时候出了问题，那损失可就大了。
总之，处理 DCS 系统中的兼容性问题，需要我们有耐心、细心，像个侦探一样，不放过任何一个可能的线索，才能让这个复杂的系统稳定运行，为我们的生产工作保驾护航。
FF-现场总线技术应用中值得探讨的问题
FF现场总线技术应用中值得探讨的问题黄步余，吴国良摘要：阐述FF现场总线网段的主要故障为 FF现场总线设备从网段上丢失，分析FF现场总线设备从网段上丢失的原因、可能造成的影响，提出了预防和处理的办法。
关键词： FF现场总线技术；FF现场总线网段；现场总线设备；从网段上丢失；预防和处理的办法FF现场总线技术在国内外的一些大、中型石油化工企业中获得了成功的应用，以上海赛科90万吨/年乙烯工厂、中海油惠州80万吨/年乙烯工厂等为代表的世界级规模石化联合装置的自动化水平高，仪表和控制回路数量多，复杂程度相当高，生产装置及公用工程辅助设施持续稳定的运行，创造了显著经济效益，实践证明FF现场总线控制技术已趋于成熟。
FF现场总线控制技术的优点已被实践所证明，在AMS资产管理系统应用中，FF现场总线技术要比HART诊断参数多。
FF现场总线数字阀门控制器（DVC）的离线和在线故障诊断技术的应用，使石油化工装置大量调节阀门的离线检修工作从故障后检修、预防性计划检修到先诊断后检修的预测性检修，减少调节阀门的离线检修数量，节省维护成本，降低生命周期成本。
上海赛科90万吨/年乙烯工程的FF现场总线技术应用实践， FF现场总线网段的主要故障现象为 FF总线设备从网段上丢失，是现场总线网段受到干扰信号影响造成的，后果是影响到仪表的显示和回路控制状态。
一般情况，丢失的总线设备会自动返回网段，也出现过总线设备不能自动返回网段，需要手动将它从decommissioning位置拖到commissioning位置才能回复。
现就FF现场总线设备从网段上丢失后可能造成的影响，FF现场总线设备从网段上丢失的原因，预防和处理这些故障等问题，进行分析及处理方法探讨。
一、F F总线现场设备从网段上丢失后可能造成的影响FF现场总线设备从网段上丢失不会马上引起控制系统的扰动，DCS系统将及时发出报警信号（“COMM.报警”）提示操作人员，只要及时处理，对生产不会造成很大问题。
FF设计_安装_调试及测试
FF总线网段设计、组态、安装、调试及常用故障处理一、FF现场总线网段设计要使FF现场总线回路能够正常运行，总线回路的正确设计和组态非常重要。
需要考虑如下几方面：(1)根据装置现场仪表的空间分布，合理布局FF现场总线接线箱，尽量避开一些大型转动设备干扰源。
(2)FF主干和分支电缆采用A 型单屏蔽双绞线，0.8mm2，18#AWG电缆，实际使用中每根总线电缆长度（干线加各支线总长度之和）不应超过1200 米，单根支线长度不应超过120 米，支线电缆长度应尽量短。
(3)FF现场总线网段拓扑结构只能采用单鸡抓型，禁止其他形式的连接方式。
(4) 一个网段不超过8个FF现场设备，每个网段不超过2个FF阀，一个网段不同等级控制阀的数量须遵守：•Ⅰ级控制阀：一个总线网段上只允许连接一个I 级控制阀，该网段只连接与该控制阀直接相关的测量仪表。
•Ⅱ级控制阀：一个总线网段上允许连接一个II 级控制阀，该网段还可连接一个Ⅲ级控制阀。
不允许连接其它Ⅰ级或Ⅱ级控制阀。
•Ⅲ级控制阀：一个总线网段上允许连接二个Ⅲ级控制阀，或者一个Ⅲ级控制阀和一个Ⅱ级控制阀。
不允许连接Ⅰ级控制阀。
(5) 冗余过程检测放在不同的网段上，对于一些特定的设备，例如精馏塔，与塔底再沸器有关的FF总线设备应与塔项冷却器有关的FF 总线设备尽量放置在不同的总线网段上，对于一些多参数测量的设备，例如多点温度和压力测量的反应器，则FF 总线设备应均匀地分布在一个以上的网段上。
(6)使用Emerson过程管理公司提供的"现场总线网段设计工具"进行网段的设计和检查，保证FF现场总线网段的设计有据可依。
(7)提供“网段设计回路”文档二、FF现场总线组态为提高FF总线工作效率，在设计和组态时应该尽量减少FF设备在总线上的通信量。
1. 控制策略的组态应遵守：•单回路：PID控制模块放在现场阀门定位器中•串级控制回路：主单PID控制块放在DCS控制器，串级控制副回路的PID控制块放在智能阀门定位器中•比例控制回路控制块放在DCS控制器•超驰控制回路控制块放在DCS控制器•其它复杂控制功能时，将PID 控制模块放在控制器中•一个控制模块中只组态一个控制实体2. 关于现场总线设备非挥发性储存器NVM：写现场总线参数时仅写有变化的参数，节约NVM 资源将外部参数引入到现场总线设备的数量减到最小，因为跨功能块，跨网段引用数据会增加通讯量现场总线网段的功能块设置规定这样就可减少DCS控制器与现场阀门定位器之间的通信量；写现场总线的静态参数时仅写有变化的参数，节约NVM(易挥发寄存器)资源，否则参数每秒种扫描一次很快就将NVM寄存器写满，使其失去寄存功能，必须调换了；在控制回路中应尽量减少该回路之外的参数引入到该回路的现场总线设备中，因为跨功能块、跨网段的引用数据会增加通信量。
浅谈FF总线仪表在DCS中的应用
浅谈FF总线仪表在DCS中的应用本文介绍了FF仪表与DCS基本知识，并讲述了FF仪表在DCS系统中应用时需要注意的事项。
标签：现场总线；FF协议；DCS；FF仪表应用1 引言随着科技不断发展，新型技术产业发展迅速，尤其近些年来，我国越来越多的中小型企业一改以往的半自动化控制，全面自动化程度越来越高。
本文重点探讨了现代工业顺序逻辑控制的集散型控制系统DCS和FF协议的现场总线仪表阀门问题与应用。
2 分散控制系统DCS，Distributed Control System，由过程控制级和过程监控级组成，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
一般来讲，现场仪表通过安全栅到机柜的I/O卡件，传送至控制器以及服务器，DCS系统的操作员站和工程师站都与服务器联系，用于组态和实时数据调用。
系统与仪表组成的框架如图1所示。
图1中，configuration System 是指控制系统，controller是指系统控制器，H1 Lower Speed Field bus是一种特殊的总线，用于连接控制系统与现场FF仪表阀门。
DCS系统的工程师站主要进行离线配置、组态以及在线系统监督、控制、维护的网络节点，主要配置有工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。
3 FF仪表阀门采用现场总线型仪表，不同于以往的4～20mA的单向传输，现场总线能做到仪表阀门之间直接相互访问与控制，可降低传输过程中的噪声干扰，能够提高仪表的精度，真正实现现场控制。
FF通讯协议具备开放型数字通信能力，使自动化系统具备了网络特征。
它以OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层，并在应用层上增加了用户层。
FF现场总线仪表传输信号采用曼侧斯特编码，每位发送数据的中心位置都产生跳变，以保持收发双方的时间同步。
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DCS与FF现场总线仪表兼容性测试探讨
摘要：本次研究主要是对DCS和FF现场总线仪表之间的兼容性相关问题进行测
试和分析，从基本要求，到所需设备再到最终的集成和测试，通过分析为今后实
际项目的应用奠定基础。
关键词：DCS、FF；现场总线仪表；兼容性；测试
1引言
在现场总线系统当中一般会采用不同的方式把控制设备和智能仪表等连接在一起，包含
FF总线接收器、电源调节器等[1]。
在现场总线仪表当中放置有总线控制模块，和DCS当中的模块属于一一对应的关系[2]。
本次结合某炼化厂的项目，该项目的现场总线标准为，采用FF
现场总线，整合DCS系统。
2总线设计基本要求
某炼化厂项目采用的是FF现场总线系统，具体为FF-H1，执行与FF相关的系列标准。
所
使用的总线电缆为专用的电缆，型号为A型，电缆的总长度需要控制在一定的范围之内，本
次设定为低于1900m。
另外，基准电流设定为10mA，通信波特率则是控制在31.00kbit/s,使
用树形拓扑网络结构。
在电缆使用过程当中，单根分支电缆的长度需要控制在120m以下，
所接入的设备最多不能超过32个，但是因为受到设备网段通信性能以及物理方面的限制，
安装的设备数量应当低于12台，网段连接现场总线设备应当控制在9台以下。
在本次具体开展测试的过程中，主要是对FF总线网段的负载能力进行检测，同时还需要
对整体设备的运行与工作情况进行检测。
3测试系统的设备及结构
3.1 所需设备
根据总线设计使用的相关要求，结合网段设计的相关原则，在对系统进行配置时需要对
FF电源调节器的配电能力进行考虑，同时还需要考虑到总线的电缆长度、配电能力以及可挂
仪表的总数等，对电压电流的限制等相关运行参数进行检测。
本次使用的设备包含：爱默生DELTA VDCS控制系统一套，FF智能仪表E+H热式流量计一台，FISHER阀门定位器3台，横
河EJA110A型号变送器4台，横河YTA320型号变送器4台，主干线电缆的长度为1000m。
3.2 系统配置结构分析
本次所设计的测试系统采用的是树状网络拓扑结构，按照事先设计好的设计图，来对测
试系统的仪表设备完成搭建和连接。
所设计的树状拓扑结构应当符合相关的要求，如下：H1
通信卡位于DCS控制柜当中，需要借助于FF系统电缆将其连接到电源调整器当中，再在主
干电缆当中进行连接，继而可以和现场总线接线箱实现连接。
分支所有电缆都需要通过FF现场接线箱完成接线工作。
3.3 理论计算
我们对于MTL电源调整器的输出电流比较熟悉，可以明确500mA是其最大输出电流[3]。
FF总线电流消耗以及电压压降所采用的具体计算方式如下：
总线长度为所有分线和主干电缆的长度。
网段工作最大电流是所有线缆设备总电流加上1个分支短路的电流。
本次采用的是A型FF总线，而这一型号的总线直流电阻设定为22Ω/km。
假设在本次的FF总线当中连接了12台设备，干线长度设置为1km，工作电流控制在
25mA，分支电缆的长度分为120m和60m两种。
那么其电源调整器的额定电流应当比最大
工作电流更大。
公式为（12-1）×25mA+60mA=335mA。
可以计算得出，额定电流335mA。
4、集成及测试分析
4.1 组态程序
DCS系统可以提供现场总线编辑器以及控制图的编辑器功能。
这些功能的实现还需要
AMS组态和调试现场的总线设备，同时还需要对现场总线设备功能在在线的状态下完成安装。
本次所开展的措施是在现场总线当中创建FF仪表，数量为12块。
再创设新的节点单元、H1
网段接口以及现场控制站等，再进行安装，实现无缝集成。
4.2 测试及结果
本次需要借助于DCS现场总线编辑器以及设备自身所带的相关功能，FF网段连接的仪表
信息和基本的相关状态可以借助于设备面板窗口观察到。
比如总线仪表的设备好，制造商、
设备版本、类型以及注册日期等重要的信息都可以观察到。
这就说明了DCS系统和现场总线
设备之间的通信联系已经打通。
12块总线表的相关信息及状态可以在AMS当中读取和显示，且与DCS系统所显示的状
态一致。
同时将DCS面板模块设置为仿真模式，对传感变送数据进行模拟。
总线仪表盘则是
会接收到仿真的相关数据并在DCS当中显示。
表1为母线和支线响应时间比较情况，根据表中数据可以发现，所设计的装置可以精确
测量母线和支线的相关状态，而且也可以对出现故障的支线特点进行明确，反应相关的绝缘
状况。
其测量结果的准确度也表明了可以对支路故障进行快速的定位，进一步证实两者之间
的融合度，即兼容性比较好。
总结
本次研究主要是针对DCS和FF现场总线仪表兼容性进行了相关的研究分析。
笔者先明确了现场总线设计的总体要求，然后再确定测试系统当中使用到的仪器及型号。
针对型号及具
体特点来确定系统设定情况。
最后再开展相应的测试分析，结果证实该系统可以很好的测试
兼容性，也可以在今后应用到实际项目当中。
参考文献：
[1] 赵志刚. DCS与FF现场总线仪表兼容性测试研究[J]. 自动化应用, 2016(9):132-133
[2] 王贺. DCS/FF集成系统在某化工蒸馏反应中的应用[D]. 吉林大学, 2015
[3] 陆云. 基于FF现场总线的PID控制算法应用研究[J]. 华东科技:学术版, 2016(6):7-7.。