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現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
作者：峰恒普洛 時(shí)間：2014-11-04
根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)FF的定義：現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
l)分散控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)接至現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)儀表仍然是一對(duì)一的模擬信號(hào)傳輸，現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采用智能化儀表（智能傳感器、變送器或執(zhí)行器等）．現(xiàn)場(chǎng)總線的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了這些智能現(xiàn)場(chǎng)儀表的互連，把通信線一直延伸到被挖現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)備。數(shù)字信號(hào)傳輸抗下擾能力強(qiáng)、精度高，無(wú)需采用過(guò)多的抗干擾措施，可有效減少系統(tǒng)成本。
2)在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中，不同廠商的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)相互通信，而且可以統(tǒng)一組態(tài)，構(gòu)成所需的控制回路，共同實(shí)現(xiàn)控制策略。用戶可以選用各種品牌的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備集成在一起，即實(shí)現(xiàn)互操作性。
3)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)廢棄了分散控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器，把現(xiàn)場(chǎng)控制器的功能塊分散給現(xiàn)場(chǎng)儀表。例如，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中的流量變送器不僅具有流量信號(hào)變換、補(bǔ)償和累加輸入功能塊，而且有比例積分微分( PID)控制和運(yùn)算功能塊；調(diào)節(jié)閥除了具有信號(hào)驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行功能外，還內(nèi)含輸出特性補(bǔ)償功能塊、PID控制和運(yùn)算功能塊，甚至有閥門(mén)特性自校驗(yàn)和自診斷功能。由于功能塊分散在多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表中，并可以統(tǒng)一組態(tài)，故用戶可以靈活選用各種功能塊，構(gòu)成所需要的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)徹底的分散控制。
4)由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表（傳感器、變送器、執(zhí)行器）內(nèi)嵌入了智能控制單元，這些設(shè)備通過(guò)一對(duì)傳輸線互連?，F(xiàn)場(chǎng)總線可以使用多種通信介質(zhì)，包括雙絞線、同軸電纜、光纖和電源線等，并可根據(jù)需要因地制宜地選擇不同類型的傳輸介質(zhì)，常用的傳輸線是雙絞線。
5)現(xiàn)場(chǎng)總線允許使用通信線供電方式，此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表直接從通信線上攝取能量，這種低功耗現(xiàn)場(chǎng)儀表可以用于本質(zhì)安全環(huán)境。有些控制現(xiàn)場(chǎng)有易燃、易爆物質(zhì)，通信線供電方式非常適用于這種場(chǎng)合。
5)現(xiàn)場(chǎng)總線允許使用通信線供電方式，此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表直接從通信線上攝取能量，這種低功耗現(xiàn)場(chǎng)儀表可以用于本質(zhì)安全環(huán)境。有些控制現(xiàn)場(chǎng)有易燃、易爆物質(zhì)，通信線供電方式非常適用于這種場(chǎng)合。
6)現(xiàn)場(chǎng)總線為開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，既可與同類網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也可與不同類型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)共享，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和功能塊統(tǒng)一組態(tài)，能把不同廠商的網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備融為一體，構(gòu)成統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。
7)支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，低速（小于31.25Kbit/s）現(xiàn)場(chǎng)總線支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、總線型、菊花鏈形、樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，高速（大于lMbit/s．小于2.5Mbit/s）現(xiàn)場(chǎng)總線只支持總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
8)現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了全開(kāi)放，開(kāi)發(fā)人員只需致力于建市統(tǒng)一的底層網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放系統(tǒng)，使得系統(tǒng)開(kāi)發(fā)任務(wù)簡(jiǎn)化，開(kāi)發(fā)周期縮短。
在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中智能控制單元嵌入到設(shè)備內(nèi)部，控制范圍縮小到某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)或某一回路，一個(gè)智能單元出現(xiàn)故障如同過(guò)去一只變送器出現(xiàn)故障一樣，而且取代傳統(tǒng)儀表的智能單元隨時(shí)處于自診斷狀態(tài)下，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警，在事態(tài)未擴(kuò)大之前就能得到及時(shí)處理。即使上位機(jī)出現(xiàn)了故障，由于智能單元本身具有獨(dú)立的控制功能和通信功能，不依賴于上位機(jī)，仍可照常執(zhí)行預(yù)定功能，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳送信息，完成必要的協(xié)調(diào)功能。傳統(tǒng)分散控制系統(tǒng)只能依靠雙機(jī)熱備份的冗余措施來(lái)提高可靠性，而現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)通過(guò)控制；功能的徹底分散，最大限度地消除了故障根源．大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
（本文由重慶安防監(jiān)控jdwins.cn編輯）
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