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回归算法的原理
fcs回归算法的原理
FCS(Fully Connected Subnetwork)回归算法是一种基于神经网络的回归算法。
其原理如下:
1. 数据准备:首先,需要准备训练数据集和测试数据集。
训练数据集包含输入特征和对应的目标值,用于训练模型。
测试数据集只包含输入特征,用于评估模型的性能。
2. 网络结构:FCS回归算法使用全连接神经网络作为模型的基础结构。
全连接神经网络由多个神经元组成,每个神经元与上一层的所有神经元相连。
输入层的神经元数量与输入特征的维度相同,输出层的神经元数量为1。
3. 模型训练:通过反向传播算法,将训练数据集输入到网络中进行训练。
训练过程中,网络根据输入特征逐层计算输出,并与目标值进行比较,计算损失函数。
然后,通过梯度下降算法,调整网络中的权重和偏置,使得损失函数最小化。
这个过程不断迭代,直到达到预设的停止条件。
4. 模型预测:训练完成后,使用测试数据集输入到网络中进行预测。
网络根据输入特征计算输出,得到预测值。
5. 模型评估:将预测值与测试数据集中的目标值进行比较,计算评估指标,如均方误差(MSE)或平均绝对误差(MAE),来评估模型的性能。
FCS回归算法通过使用全连接神经网络,可以学习输入特征与目标值之间的复杂非线性关系,从而实现回归任务。
fcs标准
fcs标准FCS(Functional Clear Space)标准,也被称为功能性清晰空间标准,是一种被广泛应用于建筑和室内设计中的设计原则和指南。
这一标准的主要目的是确保建筑或室内设计具有良好的空间布局和功能性,并能够满足人们的需求和期望。
下面将详细介绍FCS标准及其在设计中的应用。
FCS标准最早由美国建筑师劳伦斯·拉斯姆森于20世纪50年代提出,其核心理念是通过提供充足的清晰空间,来实现人们的工作、生活和启发创造力的需求。
这一标准不仅适用于各种不同类型的建筑和室内设计项目,还可以应用到不同规模和功能的空间中。
首先,FCS标准将重点放在了功能性的设计上。
它强调了建筑或室内设计的主要功能和活动,通过减少不必要的设计元素和杂乱的布局,创造清晰、简洁、有序的空间。
这种功能性的设计可以使人们更好地进行工作、学习、休息和娱乐。
其次,FCS标准注重空间布局的合理性。
通过考虑人们在空间中的活动和移动方式,设计师可以优化空间布局,提供便利的使用体验。
例如,在办公室中,设计师可以根据员工的工作需求将工作区域、休息区域和会议区域合理布置,以提高工作效率和员工的舒适度。
此外,FCS标准还强调了空间的灵活性和可变性。
建筑和室内设计应该能够适应不同的需求和活动,并能够随着时间的推移进行调整和改变。
例如,在一个多功能的会议室中,可以使用可移动的家具和可调节的照明系统,以满足不同类型的会议需求。
除了功能性的要求,FCS标准还强调舒适性和人体工程学。
舒适的设计可以提高人们的幸福感和工作效率。
通过考虑人们的体验和需求,设计师可以选择合适的材料、家具和照明等,以创造一个舒适和宜人的环境。
人体工程学的设计原则可以确保人们的身体姿势和活动能够保持良好,并避免不必要的劳损和伤害。
最后,FCS标准还注重可持续性和环保。
在设计中,应该尽量使用环保材料和技术,以减少对环境的负面影响。
设计师可以考虑使用可再生能源、节能设备和水资源回收系统等,以降低能源消耗和环境污染。
fcs标准
FCS标准
FCS标准是指现场总线控制系统(Fieldbus Control System)的标准,是一种基于现场总线技术的分布式控制系统,将现场设备高度智能化,并通过一条总线连接所有的设备,实现控制功能的下放和集成1。
FCS标准的目的是为了提高控制系统的性能、可靠性、灵活性和可维护性,降低控制系统的成本和复杂度,以及满足不同工业领域的控制需求和规范。
FCS标准的制定和实施涉及多个国际组织和机构,其中最主要的是国际电工委员会(IEC)、国际标准化组织(ISO)、仪器仪表协会(ISA)和现场总线基金会(FF)等2。
这些组织和机构分别负责不同类型和层次的FCS标准的标准化工作,同时也与其他相关的组织和机构进行协调和合作,以保证标准的一致性和兼容性。
FCS标准的内容和范围非常广泛,涵盖了从基础的现场总线技术、协议、接口、网络、设备等方面,到高级的现场总线控制系统的设计、评价、应用、管理等方面。
FCS标准不仅反映了现场总线技术的科技进步和创新,也体现了现场总线控制系统的社会责任和环境友好性。
FCS标准的应用和推广对于提升现场总线控制系统的国际竞争力,促进现场总线控制系统的国际贸易,保障现场总线控制系统的质量和安全,提高现场总线控制系统的可持续性和循环利用性,以及满足不
同工业领域的控制需求和规范,都具有重要的意义。
FCS标准也为现场总线控制系统的生产者、消费者、监管者、研究者、教育者等提供了一个共同的语言和平台,有利于现场总线控制系统的交流和合作。
FCS标准的制定和实施也需要各方的参与和支持,以保证标准的科学性、公正性、适用性和有效性。
FCS
拜访的数量
提高 ECO的方法: (怎样做) 1- 所有的有效覆盖网点目标都应该列入PJP中。 2- 严格地执行 PJP. 3- 确定DSR100%地做“销售”工作—不只是打招呼、清洁产品或收款等。 4- 如果有新增的或减少的覆盖网点,都要及时更新覆盖网点信息(向公司汇报更新)。 5- PJP的设计要遵循RTM的PJP指引。
FCS系统数据从何处而来?
数据的来源为两大方面:
1. PDA 机器(使用PDA DSR) 每天使用PDA在门店下订单,PDA将订单数据同步直接 导入DMS系统中,DMS将审核后的订单数据在第二天导 入FCS系统中,系统根据PJP等信息自动计算。
2. 手工报表(非PDA DSR)
数据流向: 门店订单等数据 每日记录卡 周报表 人工录入进FCS系统
拜访的质量
提高 B.P.的方法: (怎么做) 方向1: 1- 根据指引设计PJP和严格地遵守,不要只是关注重点门店而过于频繁的拜访; 方向1: 2- 根据上周的拜访结果,查阅拜访目标; 方向1: 3- 在店面检查的时候发现卖进的机会; 方向1: 4- 有效地运用促销套餐; 方向2: 5- 下订单的时候遵循安全库存原则(安全库存为1.5倍的正常销售量)– 每次的订单能
小利FCS三项指标的分数呢?答案:
所有的拜访次数: SS1店的拜访频率是F4,共拜访60*4=240次;SS2店的拜访频率是F2,共拜访 30*2=60次;GRO1店的拜访频率是F2,共拜访10*2=20次。 240+60+20=320次。
• ECO=85/100=85% • BP=270/320=84.3% • LPPC=4320/270=16
“翻”做好了,反过来一定能 有助于继续“卖进”更多
FCS的重要性
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。
fcs格式流式细胞
fcs格式流式细胞
FCS文件标准创建于1984年,用于标准化流式细胞术列表模式数据文件。
所有流式细胞术数据文件都有“.fcs”文件扩展名,以被任何的流式细胞术分析程序读取。
目前,FCS文件标准是FCS 。
流式细胞术是一种可对溶液中的单个细胞进行快速筛选和分析的技术。
流式细胞仪利用激光作为光源产生散射光和荧光信号,这些信号由光电二极管或光电倍增管等检测器读取。
这些信号被转换成电子信号,标准化格式 (.fcs) 数据文件输出。
特定的细胞亚群可以基于它们的荧光或光散射特性进行分析并进行分离纯化。
在流式细胞术中可使用多种荧光试剂。
这些包括荧光偶联抗体、DNA结合染料、活力染料、离子指示剂染料和荧光蛋白。
以上信息仅供参考,如果您还想了解更多信息,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
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的名词解释
fcs的名词解释FCS(Fiber Channel over Ethernet,光纤通道以太网)是一种网络协议,用于在以太网上传输光纤通道帧。
它的出现可以追溯到当时企业内部大规模数据中心的需求。
在传统的数据中心中,存储和计算设备都是独立的,并通过专用的光纤通道网络互连。
然而,这种架构存在一些问题,比如成本高、复杂性高、维护难度大等。
因此,人们开始寻找一种更经济、更简化的解决方案。
FCS通过将光纤通道协议封装在以太网帧中,实现了在以太网上传输光纤通道帧的能力。
这样一来,存储和计算设备可以共享以太网基础设施,简化了网络架构,降低了成本。
此外,在传统光纤通道中,为了支持存储和计算的高速互连,需要使用专用的光纤介质和交换机。
而在FCS中,存储和计算设备可以直接使用现有的以太网设备,无需额外的投资。
FCS的关键特性之一就是低延迟。
对于存储和计算应用来说,低延迟非常重要,因为它直接影响到数据的响应时间和吞吐量。
FCS通过优化传输协议、减少协议的层次以及使用专门的硬件加速技术,实现了低延迟的性能。
另一个重要特性是可扩展性。
现代的数据中心需要支持大规模的存储和计算设备,因此网络架构必须具备良好的可扩展性。
FCS通过在以太网上实现光纤通道帧的传输,可以利用以太网的高带宽和灵活性,轻松实现横向扩展。
此外,FCS还支持多路径技术,可以提高网络的容错能力和带宽利用率。
此外,FCS还具备安全性和可靠性。
由于存储和计算设备之间的通信可能涉及敏感数据,因此安全性是一个重要考虑因素。
FCS通过支持安全传输协议和身份验证机制,保护了数据的机密性和完整性。
同时,FCS还提供了错误检测和纠正机制,确保数据的可靠传输。
总的来说,FCS作为一种网络协议,提供了一种经济、简化、低延迟、可扩展、安全和可靠的解决方案,适用于大规模数据中心的存储和计算需求。
随着云计算和大数据时代的到来,FCS将继续发挥重要作用,推动数据中心架构的演进和创新。
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
fcs控制系统原理
fcs控制系统原理今天咱们来唠唠这个超有趣的FCS控制系统原理。
FCS啊,就像是一个超级智能的大管家,管理着好多好多设备呢。
你可以把它想象成一个超级大脑,不过这个大脑管的事儿可和咱们人的大脑不太一样哦。
FCS控制系统的核心呢,是现场总线。
这现场总线就像一条条神奇的小通道,把各种设备都连接起来啦。
就好比咱们在一个大村子里,每个村民家(设备)都有一条专属的小路(现场总线)通向村子的中心广场(控制系统)。
这些小路可厉害了,它们不仅能传递信息,还能保证信息准确无误地到达目的地呢。
比如说,一个传感器就像一个小侦察兵,它发现了某个设备的温度有点高了,就通过这条小路把这个消息告诉大管家(FCS控制系统)。
那设备怎么和这个现场总线连接起来呢?这就靠通信接口啦。
这通信接口就像是设备的嘴巴和耳朵,既能把设备自己的情况说出去,也能听到大管家的指令。
比如说,一个电机设备,它通过通信接口告诉大管家:“嗨,我现在转得可快啦,但是我有点累啦,温度也有点高。
”大管家收到这个消息后,就可以根据预先设定好的规则来处理。
在这个系统里,还有一个特别重要的部分就是功能块。
功能块就像是一个个小工具,每个功能块都有自己独特的作用。
有的功能块负责监测数据,就像一个细心的小会计,一笔一笔地记录着各种设备的状态数据。
还有的功能块负责控制,就像一个小指挥官,根据收到的信息来决定设备该怎么运行。
比如说,有个功能块发现某个阀门开得太大了,不符合当前的生产要求,它就会发出指令让阀门关小一点。
这个FCS控制系统还有个很棒的特点就是分布式控制。
这是什么意思呢?就是说它不是把所有的控制权力都集中在一个地方,而是让各个设备都有一定的自主性。
就像在一个团队里,每个成员都有自己的小主意,但是又都听团队整体的安排。
这样做的好处可多啦,万一中间某个环节出了问题,其他部分还能继续工作,不会一下子就全部瘫痪。
比如说,一条生产线上有好几个设备,如果其中一个设备的控制系统有点小故障,其他设备还能按照之前的指令继续工作一会儿,不至于整个生产线都停掉。
fcs的计算范围
fcs的计算范围FCS(Frequency Control System)是一种用于控制和调节频率的系统,广泛应用于通信、电子设备和工业自动化等领域。
它的计算范围非常广泛,涵盖了频率的测量、生成、稳定性和调节等方面。
FCS在频率测量方面具有广泛的应用。
无论是在通信领域还是科学研究中,准确测量频率都是至关重要的。
FCS通过精确的计时和计数技术,可以实现对高精度频率的测量。
例如,在GPS导航系统中,FCS用于测量卫星发射信号的频率,从而确定接收器与卫星之间的距离。
FCS在频率生成方面也发挥着重要作用。
在无线通信系统中,需要产生稳定可靠的载波信号。
FCS通过利用石英晶体振荡器或其他稳定的振荡源,生成准确的频率信号。
这些频率信号经过倍频、分频等处理,可以得到符合要求的信号频率,用于无线通信系统中的调制解调、信号传输等功能。
FCS还可以提供频率稳定性控制。
在很多应用中,频率的稳定性对于系统性能至关重要。
FCS通过对振荡器的控制,使其频率保持在预定范围内,并提供高精度的频率稳定性。
例如,在雷达系统中,FCS可以确保发射信号的频率稳定,从而确保雷达系统的测量精度和探测距离。
FCS还可以实现对频率的调节。
在某些应用场景下,需要对频率进行精确的调节和控制。
FCS可以通过调整振荡器的工作状态或改变倍频、分频比例等方式,实现对频率的调节。
例如,在无线电广播系统中,FCS可以根据需求调整发射信号的频率,以便在不同地区提供不同的广播服务。
FCS作为一种用于控制和调节频率的系统,具有广泛的计算范围。
它可以实现频率的测量、生成、稳定性控制和调节等功能。
在通信、电子设备和工业自动化等领域中,FCS的应用十分重要。
通过FCS 的计算和控制,我们可以获得准确稳定的频率信号,从而保证各种系统和设备的正常运行。
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X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的基本意思
什么叫FCS一.FCS在化学水系统的应用FCS技术作为第三代DCS的发展方向,其以全数字化,全分散化,全开放性的技术特点将逐步取代DCS成为发展企业主要控制方式,其控制领域将覆盖到电厂的各个系统。
1.现场总线及FCS简介1.1 现场总线(Fieldbus)是用于现场仪表与控制系统及与控制室之间的全分散,全数字化,智能,双向,多变量,多点多站的互连通讯网络,也被称为开放式,数字式多点通信的底层控制网络。
现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表或在传统的控制仪表上加挂智能模块,使它们各自具有了数字通信能力,用数字信号取代4—20mA的模拟信号。
采用可进行简单连接的双绞线等作为总线,把多个测量仪表连接成网络系统,并按公开规范的通讯协议,在位于现场的多个微机化测量控制设备之间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。
其具体含义体现在以下几个方面:(1).现场通信网络:即用于过程自动化和制造自动化,现场仪表或现场设备互连的通信网络。
(2).现场设备互连:即现场的传感器、变送器、执行器等设备可以通过一对传输线实现互连。
(3).功能块分散:即将构成控制同路的功能块分散在多台现场设备中,使现场设备不仅具有I/O功能,还具有控制功能,实现彻底的分散控制。
(4).互操作性:即不同厂家的现场设备可以互相通信并能统一组态。
(5).通信线供电:即现场设备采用通信线供电,并可以提供本质安全。
(6).互连网络控制系统:即现场总线网络互连,网络数据共享,构成网络控制系统。
1.2 现场总线的类型1.2.1 目前国际上是多种现场总线并存,IEC于2000年1月4日公布IEC61 158采用以下8种现场总线类型1:IEC61158技术报告 (即FF H1)类型2:Control Net (美国Roc kwell)�类型3:Profibus (德国Siemens)�类型4:P�NET (丹麦P rocess Data)�类型5:FF HSE (美国Fisher�Rosemount)类型6:Swift N et (美国Boyin)�类型7:World FIP (美国A1ston)�类型8:Inter bus (德国Phoenix Contact)1.2.2 其余现场总线类型1:HART (美国Fisher�Rosemount)类型2:CAN (德国Bosch,IS011898,P hilips)类型3:LON (Lon Works)(美国Echelon)类型4:Dupline (瑞士Carlo Gavazzi) 1.3 现场总线控制系统(Fieldbus Control System简称FCS)将测控任务分散到现场设备中,上位机只负责监控一些复杂的优化和先进控制功能,FCS用现场总线这一开放的,可操作的网络成为智能设备或智能模块的联系纽带,把挂接在总线上,作为网络节点的智能设备或模块接为网络系统,并进一步构成自动化系统,实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化能力。
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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。
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。
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。
现场控制设备具有通信功能,便于构成工厂底层控制网络。
通信标准的公开、一致,使系统具备开放性,设备间具有互可操作性功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。
控制功能下放到现场,使控制系统结构具备高度的分散性。
现场总线控制系统FCS是以现场总线为基础的开放式、全数字式的控制系统。
它通常由以下3部分组成:现场智能仪表、控制器;现场总线系统;监控、组态计算机。
其中现场智能仪表、控制器、计算机等都通过现场总线网卡及通信协议软件连接到网上,故现场总线网卡及通信协议软件是FCS的基础和神经中枢。
与此同时,组态技术包含有系统组态、数据库组态及控制算法组态,生成的参数及算法不仅可以在控制器中运行,还可以在远程I/O或智能设备上运行。
国际电工协会(IEC)的SP50委员会对现场总线有以下三点要求:同一数据链路上过程控制单元(PCU)、 PLC等与数字1/ O设备互连;现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数据存取;通信媒体安装费用较低。
现场总线是一种串行的数字数据通讯链路,它沟通了生产过程领域的基本控制设备(即现场级设备)与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备)之间的联系。
现场总线控制系统主要包括一些实际应用的设备,如PLC、扫描器、电源、输入输出站、终端电阻等。
其它系统也可以包括变频器、智能仪表、人机界面等。
系统中的主控器(Host)可以是PLC或PC,通过总线接口对整个系统进行管理和控制。
其总线接口,有时可以称为扫描器。
可以是分别的卡件,也可以集成于PLC中。
总线接口作为网络管理器和作为主控器到总线的网关,管理来自总线节点的信息报告,并且转换为主控器能够读懂的某种数据格式传送到主控器。
总线接口的缺省地址通常设为"0"电源,是网络上每个节点传输和接收信息所必须的。
通常输入通道与内部芯片所用电源为同一个电源,习惯称为总线电源。
而输出通道使用独立的电源,称为辅助电源。
1.2 FCS的技术特性及优点(1) 全数字化通信(2) 开放型的互联网络(3) 互可操作性与互用性(4) 现场设备的智能化(5) 系统结构的高度分散性(6) 对现场环境的适应性现场总线的特点现场控制设备具有通信功能,便于构成工厂底层控制网络。
通信标准的公开、一致,使系统具备开放性,设备间具有互可操作性。
功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。
控制功能下放到现场,使控制系统结构具备高度的分散性。
现场总线的优点现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列,为其应用开拓了更为广阔的领域;一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;提高了系统的可靠性;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。
现场总线技术的发展趋势从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势:一是寻求统一的现场总线国际标准二是Industrial Ethernet走向工业控制网络统一、开放的TCP/IP Ethernet是20多年来发展最成功的网络技术,过去一直认为,Ethernet是为IT领域应用而开发的,它与工业网络在实时性、环境适应性、总线馈电等许多方面的要求存在差距,在工业自动化领域只能得到有限应用。
事实上,这些问题正在迅速得到解决,国内对EPA技术(Ethernet for Process Automation)也取得了很大的进展。
随着FF HSE的成功开发以及PROFInet的推广应用,可以预见Ethernet技术将会十分迅速地进入工业控制系统的各级网络。
1.3 FCS的现况由于各个国家各个公司的利益之争,虽然早在1984年国际电工技术委员会/国际标准协会(IEC/ISA)就着手开始制定现场总线的标准,至今统一的标准仍未完成。
很多公司也推出其各自的现场总线技术,但彼此的开放性和互操作性还难以统一。
目前现场总线市场有着以下的特点:多种现场总线并存目前世界上存在着大约四十余种现场总线,如法国的FIP,英国的ERA,德国西门子公司Siemens的ProfiBus,挪威的FINT,Echelon公司的LONWorks,PhenixContact公司的InterBus,RoberBosch公司的CAN,Rosemount公司的HART,CarloGavazzi公司的Dupline,丹麦ProcessData 公司的P-net,PeterHans公司的F-Mux,以及ASI(ActraturSensorInterface),MODBus,SDS,Arcnet,国际标准组织-基金会现场总线FF:FieldBusFoundation,WorldFIP,BitBus,美国的DeviceNet与ControlNet等等。
这些现场总线大都用于过程自动化、医药领域、加工制造、交通运输、国防、航天、农业和楼宇等领域,大概不到十种的总线占有80%左右的市场。
各种总线都有其应用的领域每种总线大都有其应用的领域,比如FF、PROFIBUS-PA适用于石油、化工、医药、冶金等行业的过程控制领域;LonWrks、PROFIBUS-FMS、DevieceNet适用于楼宇、交通运输、农业等领域;DeviceNet、PROFIBUS-DP适用于加工制造业,而这些划分也不是绝对的,每种现场总线都力图将其应用领域扩大,彼此渗透。
每种现场总线都有其国际组织和支持背景大多数的现场总线都有一个或几个大型跨国公司为背景并成立相应的国际组织,力图扩大自己的影响、得到更多的市场份额。
比如PROFIBUS以Siemens公司为主要支持,并成立了PROFIBUS国际用户组织WorldFIP以Alstom公司为主要后台,成立了WorldFIP国际用户组织。
多种总线成为国家和地区标准为了加强自己的竞争能力,很多总线都争取成为国家或者地区的标准,比如PROFIBUS已成为德国标准,WorldFIP已成为法国标准等。
设备制造商参与多个总线组织为了扩大自己产品的使用范围,很多设备制造商往往参与不止一个甚至多个总线组织。
各个总线彼此协调共存由于竞争激烈,而且还没有哪一种或几种总线能一统市场,很多重要企业都力图开发接口技术,使自己的总线能和其他总线相连,在国际标准中也出现了协调共存的局面。
工业自动化技术应用于各行各业,要求也千变万化,使用一种现场总线技术也很难满足所有行业的技术要求;现场总线不同于计算机网络,人们将会面对一个多种总线技术标准共存的现实世界。
技术发展很大程度上受到市场规律、商业利益的制约;技术标准不仅是一个技术规范,也是一个商业利益的妥协产物。
而现场总线的关键技术之一是彼此的互操作性,实现现场总线技术的统一是所有用户的愿望1.4 几种主流的FCS下面就几种主流的现场总线做一简单介绍。
1基金会现场总线(FoundationFieldbus 简称FF)这是以美国Fisher-Rousemount公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的WorldFIP协议于1994年9月合并的。
该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用,具有良好的发展前景。
基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型(1,2,7层),即物理层、数据链路层、应用层,另外增加了用户层。
FF分低速H1和高速H2两种通信速率,前者传输速率为31.25Kbit/秒,通信距离可达1900m,可支持总线供电和本质安全防爆环境。
后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒,通信距离为750m和500m,支持双绞线、光缆和无线发射,协议符号IEC1158-2标准。
FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。
CAN(ControllerAreaNetwork 控制器局域网)最早由德国BOSCH公司推出,它广泛用于离散控制领域,其总线规范已被ISO国际标准组织制定为国际标准,得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。