几种现场总线技术的介绍比较

几种现场总线技术的介绍比较

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[编者按]:现场总线技术是自动化领域计算机、通讯和网络技术的发展而发展起来的新兴技术，它是先进的电子技术、仪表技术、计算机技术和网络技术的集成体。现场总线（Filedbus）是在生产现场用于连接智能现场设备的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网络，现场总线控制系统FCS（Filedbus control system）则是基于现场总线的自动控制系统，即以现场总线作为工厂底层网络，通过网络集成而构成的自动控制系统网络，按照公开、规范的通讯协议在智能设备之间、智能设备与远程计算机之间实现数据传输和信息交换，从而实现控制与管理一体化的综合自动控制系统。纵观控制系统的发展过程，任何一种新的控制系统的出现都是针对旧的控制系统存在的缺陷而给出的解决方案，并在用户需求和市场竞争等外部因素的推动下占据主导地位，现场总线和现场总线控制系统的产生和发展也经历了同样的过程。[FCS的发展与历史]

现场总线技术(FCS)简介

现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制

造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基

础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一

个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、

数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的

热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后

在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的

底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低

的特点:具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定，多数为短帧传

送、信息交换频繁等特点。

由于上述特点，现场总线系统从网络结构到通讯技术，都具有不同上层高速数据通信网

的特色。所谓PAC，ARC咨询公司率先提出这一概念，他们提出，“目前自动化技术领域出现

了一种新的发展趋势，即高端PLC的功能正在接近小型DCS和SCADA系统的功能，而同时

一种新兴的技术——可编程自动化控制器（PAC）的出现，开始改变PLC市场格局。相比PLC，

这种PAC产品具有更强的通讯能力，更大的存储容量和更快的CPU速度，使PLC成为一种

通用的自动化平台组件。”同时，他们还对PAC的概念进行了详细定义：诸如在一种平台上

实现逻辑控制、传动控制、运动控制和过程控制等多种功能；具有公用对象标记和统一数据

库的多学科开发平台；控制软件允许用户根据多个设备或多个过程单元之间的过程流进行控

制设计具有开放和模块化的结构，无论是工厂的机械设计还是过程行业的单元运行，都能满

足其生产过程特点；网络接口和编程语言等都采用事实上的工业标准，能够实现不同供应商

[WorldFIP现场总线在智能模块化变电所的应用] [LonWorks在列车通信网络上的应用] [WorldFIP网络管理与Internet技术的融合] [现场总线在水厂自动控制中的应用] [CAN现场总线技术在烟草制丝线上的应用]

[CAN 总线系统智能节点设计]

[基于现场总线技术的工厂Web]

[基于现场总线技术的先进控制系统] [LonWorks控制网络技术在智能建筑中的应用] [CAN总线系统在现代汽车中的应用]

FCS和DCS的简单比较

FCS: FCS（Field-bus Control System）现场总线控制系统；DCS：（Distributed Control System）分布式控制系统.；DCS是一种很好的工业控制系统，它已被广泛的应用并取得了良好的效果，但其功能的大部分未发挥，FCS是在现场总线技术的基础上较DCS 更新一代的控制系统如图所示。DCS会继续存在，FCS是发展方向，他们会在相当长的一段时间内共存。

结束语：

由于现场总线技术的发展和实际应用，控制和自动化行业正在经历着巨大的技术变革。从自动控制系统的发展史来看，曾有过两次大的革新：一次是50年代末由旧式模拟仪表向电动或气动单元组合仪表的转变；另一次是80年代从电子模拟仪表到DCS的转变。这两次大的转变，远远不及现场总线对控制系统发展的影响那样深刻。现场总线使控制系统发生了概念上的全新变化。它使传统的控制系统结构发生了根本的变化，在某种意义上，可认为现场总线最终将完全代替DCS。它将开辟过程控制的新纪元。