现场总线控制系统现状和发展前景

现场总线控制系统的现状和发展前景

序言

随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。计算机控制系统的发展在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以及集散控制系统

现场总线(Fieldbus>是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。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。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术，是能应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着巨大的商机，世界范围内的各大公司都投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域，因为现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(Fieldbus Control System>系统，已被称为第五代过程控制系统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3C(Computer计算机、Control控制、Commcenication通信>技术的基础上，大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，许多控制功能从控制室移至现场设备。因为国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争，仍未形成一个统一的标准，目前现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。因为现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础，这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法，将极大地推动整个工业领域的技术进步，对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。

现场总线技术是当代工业数字通信的前沿技术，是计算机技术、通信技术和自动化控制技术的集成，也是信息技术、测量技术在信息时代的体现。现场总线技术经过10年的研发、实验和局部应用阶段，现已开始大量地在中小系统中应用，并开始在超大规模的自动化系统项目中应用。现场总线技术是工业数字通信时代的先驱，它的出现正在引起工业控领域的一次前所未有的技术革命。现场总线不仅仅是分散于最底层的控制系统，而且是建立于整个工业体系的通信系统，它的通信协议建立在控制策略之上，标准的编程语言(DDL>和强大的通信功能，使现场总线控制系统成为贯彻操作者意志的最得力的工具，因为其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的控制方法。

进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国现场总线控制系统行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO, 近年来，现场总线控制系统行业的出口也形势喜人，2008年，全球金融危机爆发，我国现场总线控制系统行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，现场总线控制系统行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面，2009年，随着我国经济

刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国现场总线控制系统行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。

本文将通过介绍现场总线的发展、特点、应用及现状和现场总线控制系统，让我们更深刻的了解到现场总线控制系统的运用基础、形成原因及其未来发展趋势！

目录

序言2

摘要5

一．概述5

二．现场总线控制系统的产生6

2.1模拟仪表控制系统6

2.2集中式数字控制系统6

2.3集散控制系统

2.4现场总线控制系统

三．现场总线控制系统7

3.1.现场总线控制系统体系结构7

3.2现场总线控制系统的特点8

3.3 现场总线控制系统的关键要点9

3.4现场总线控制系统带来的变革9

3.5现场总线控制系统的典型应用9

3.6现场总线控制系统市场前景分析10

3.6.1市场需求10

3.6.2企业效益10

四．现场总线控制系统与现场总线的联系11

4.1现场总线技术是FCS的核心11

五．现场总线12

5.1现场总线的概念12

5.2现场总线的特点及优点12

5.2.1现场总线的特点12

5.2.2现场总线的优点13

5.3现场总线存在的问题13

5.4典型的现场总线技术13

5.5现场总线的发展14

5.5.1现场总线发展现状14

5.5.2现场总线技术的发展趋势14

5.6主流现场总线15

5.6.1基金会现场总线

5.6.2 CAN

5.6.3 Lonworks15

5.6.4 DeviceNet15

5.6.5 PROFIBUS16

5.6.6 HART16

5.6.7 CC-Link16

5.6.8 WorldFIP16

5.6.9 INTERBUS17

5.7现场总线的应用17

5.7.1现场总线的主要产品17

5.7.2现场总线在国内的应用18

5.7.3现场总线在国际的应用18

六．结束语19

６．１结束语19

七．参考文献19

八．评分标准20

摘

要：阐述了工业控制系统的现场控制总线的体系结构，现场总线控制的特点，

现场总线控制与现场总线的联系，接着阐述了现场总线的产生，介绍了现场总线的特点、优点和存在的问题，分析了现场总线的现状及发展趋势，介绍了一些主流的现场总线和现场总线的应用。同时，也介绍了现场控制总线体统体系及特点。关键词：现场总线控制系统体系结构特点联系现场总线现状

发展主流现场总线

一．概述

现场总线控制系统是从八十年代中期发展起来的。经历了十几年的时间，现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、机械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域。现场总线控制技术因为其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的PLC点对点接线的控制方法。

现场总线技术的控制系统

现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统，是应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着巨大的商机，世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域，因为现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS