现场总线技术的发展及趋势

运 输等 多个领 域 。
信 息 技术 的飞速 发展 导 致 了 自动控 制 领 域 的 深刻 Ｊ 变革 ，并 逐步 形成 了 网络化 的 、全 开放 式 的 自动 化控制 ：
１ 工 业 自动 化 控 制 技术 的发 展 沿 革
自动控 制是 指用 自动化仪 器仪表 、 自动控 制装置 代 预期 的状 态或 满足 预期 的性 能要求 。纵 观历 史 ，工 业 自 动化 控制 系统 的发展 经历 了从 人工 控制 到模 拟仪表 控制 系统 、集 中控 制 、集 散控 制系 统 ，再 到现 在 的现场 总线
术 。现场总线 控制系统 Ｆ Ｓ（ ｉｄｕ ｏｔ ｌ ｙ ｅ Ｃ Ｆ ｅｂｓＣｎ ｏ Ｓｓ ｍ） ｌ 替 人 ， 自动 地 对 设 备 或 工 业 生 产 过 程 进 行 控 制 ， 以 达 到 ｌ ｒ ｔ
ｔｍ）之后 发展 起来 的新一 代 控制 系 统 ，它将 Ｄ Ｓ中集 ｅ Ｃ 中与 分 散相 结 合 的 模 式 变成 了新 型 的 全分 布 式 控 制 模 式 ，控制功 能彻 底下 放到 现场 ，现场 控制设 备通 过 总线 与管 理信息层 交换 信 息 ，代 表 了工业控 制 网络技 术 的发
ｅ ｔｎｔｃ ｔｏ ｅｄ， ｅｄ ｕｓ Ａ ｏ ｔａｔ ｅ ａ ｌｙｉ ｏ ｅｄ ｕｓｕｓｄ ｗｉｅｙ ｏ ｈ ｒ ｔｉ ｅａ ｏｒｔｄ ｎ ｄ ｆ ａｌ ｈ ｒ ｎ ｅｄ ｕ ｄ ｘ ａ ｏｎｒ ｌｆ ｌ Ｆｉｌｂ ． ｃ ｎｒｓｉ ｎａｓ ｓ ｆｆ ｌｂ ｅ ｄ ｌ ｎ ｔ ｅ ｍ ｋｅ ｓ ｌｂ ａｅ ．Ａ ｎ ｌ ｉ ｖ ｉ ａ ｉ ｙ，ｔｅ ｔｅ ｄ ｏｆｆ ｌｂ ｓａ ｉ ｎ ｉ ｏ ｎｅ ｔ ｓｗ ｔ ｎ ｕｓ ｉｌＥｔ ｅ ｅ ｒ ｒ ｐ ｓ ｄ ｔ ｃ ｎ ｃｉ ｈ ｉｄ ｔ ａ ｈ ｍ ｔａ ｅｐ ｏ ｏ ｅ ． ｓ ｏｎ ｉ ｒ
工业 以 太 网 的 联 系。
关 键 词 ：工 业 自动 化 控 制 系 统 ，现ຫໍສະໝຸດ 场 总 线 ，工 业 以 太 网
中图分 类号 ：Ｔ ３２ Ｐ ９
文献标 识码 ：Ａ ｄ ｉ Ｏ３ ６ ／．ｓ ． ０ － ６ ３２ １．１ ０ ｏ： ．９ ９ｊ ｓｎ１ ２ ６ ７ ． １ ． ４ ｌ ｉ ０ ０ ０ ０
机 电 产 品开 崖 与刨 崭
Ｖｏ．４。 １ １ ２ Ｎｏ． Ｊ ｎ． ａ ． ２０１ １
现 场 总 线 技术 的发 展及 趋 势
罗 安 明 ，韩 新 民
（ 械科 学 研 究 总 院 系统 所 ，北 京 １０４ ） 机 ０ ０４
摘 要 ： 首 先 论 述 了 工 业 自动 化 控 制 系 统 的 发 展 沿 革 ， 然 后 深 入 研 究 了 当前 控 制 领 域 的 热 点 技 术— — 现 场 总 线 ，对 目前 市 场 上 应 用 广 泛 的 总 线 进 行 了 对 比 分 析 ， 最 后 提 出 了现 场 总 线 的 发 展 趋 势 ， 以 及 和
工业控 制 网络是 控制技 术 、通信 技术 、计算 机技 术 在企 业现场 控制 层 、过程监 控层 的综 合体 现 。被 称 为工
Ｔｈｅ Ｄｅ ｅｏｐ ｅ ｔａ ｅ ｓ ｏ ｌｄｂｕｓＴｅ ｈｎ ｌ ｙ ｖ ｌ ｍ ｎ ｎｄ Ｔｒ ｎｄ ｆＦｉｅ ｃ ｏ ｏｇ
ＬＵＯ －Ｍｉｇ，ＨＡＮ Ｘｉ Ｍｉ Ａｎ ｎ ｎ－ ｎ
（ ｉａＡ ａｅ ｆ ｃ ｉｅｙＳ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｃｈｎ ｃｄ ｍｙｏ Ｍａｈｎ ｒ ｃｅ ｃ ｅｈ ｏｏ ｙ，Ｓｓ ｍ ｎ ｌｓ ｍｔｕｅ ｙｔ Ａ ａ ｉ Ｉ ｉ ｔ，Ｂｅ ｉｇ１ ０ ４ ，Ｃｈｎ ） ｅ ｙｓ ｔ ｒｎ ０ ０ ４ ｉａ
第２ ４卷 第 １期 ２ １ ０ １年 １月
文 章 编号 ： １０ — ６ ３ （ ０ ）０ — ０ — ３ ０ ２ ６７ ２ １ １ １ ０９ ０
Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ Ｉｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ｃ ｉｅｙ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌ ｒｄ ｃｓ ｖ ｌｐ ｎ ＆ ｎ ｏ ａｉ ｆＭａ ｈｎ ｒ ｏ ｌｃｒ ａ ｏ ｕ ｔ ｉ Ｐ
展方 向 。
２ ０世纪 ５ ０年 代 以前 ，是 人工 控制 阶段 。５ ０年 代 为 模拟 控制 阶段 ，出 现 了现 场仪 表和 集 中控 制 室 。生 产现 场 的仪 表将 测量 得 到的模 拟信 号传 回控制 室 ，操作 人员 可 以在 控制 室 观察生 产流 程 以及调 整各个 参数 。但 是模
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｓｐ ｐ ｒ ｄｓｕ ｓｓａ ｏ ｈ ｅ ｅｏ ｍ ｅ ｆｉｄ ｔｉｌａ ｏ ａｉ ｎ ｃ ｎｒ ｌｓｓｅ ，ｔｅ ｕ ｔ ｒｒｓａ ｃ ｅ ｈｅ ｈ ｓｏｔｏ ｈｅ ｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｉｃ ｓｅ ｂ ｕｔｔｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎｔｏ ｎ ｕｓ ａ ｕｔｍ ｔｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍｓ ｈ ｎ ｆｒｈｅ ｅｅ ｒｈ ｓｔ ｏｔ ｆｔ ｒ ｐ
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｕ ｔｉｌ ｕ ｏ ｔｏ ｏ ｒ ｌｓｓｅ ； ｆ ｌｂ ｓ ｉｄｕｔｉ ｔ ｅ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｎｄ ｓｒａ ｔ ｍ ｉ ｎ ｃ ｎｔｏ ｙ ｔｍ ａ ａ ｓ ｉ ｄ ｕ ； ｎ ｓｒａ ｅｈ ｍ ｔ ｅ ｌ
０ 引言
Ｊ
到过程 控制 自动 化 、制 造 自动化 、楼 宇 自动化 以及交 通
控制 系统 。
体系结构，而现场总线正是这场深刻变革中最核心的技 ｌ
是 在基地式 气 动控制 信号 控制 系统 、电动单元 组合 式模 拟仪表控 制 系统 、直 接数 字控 制 系统 ＤＤ （ ｉ ｃ ｉｉ Ｃ Ｄｒ ｔ ｇ． ｅ Ｄ
ｔｌ ｏｔ １ 、 集 散 控 制 系 统 Ｄ Ｓ （ ｉ ｒ ｕｅｃｎｒｌ ｙ— ａ Ｃ ｎｒ ） ｏ Ｃ Ｄｓ ｉ ｔ ｏｔ ｓ ｔｂ ｏＳ