现场总线控制系统原理及应用

　　随着工业自动化技术的飞速发展，现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)作为新一代控制系统，已经成为工业生产过程自动化领域中一个不可或缺的组成部分。现场总线

在工业自动化领域中，现场总线控制系统（FCS）和集散控制系统（DCS）是两个重要的控制系统架构。它们各自具有独特的特点和优势，并在不同的应用场景中发挥着关键作用。本文将对这两种控制系统进行深入的对比和分析，旨在揭示它们之间的主要差异，并为读者提供关于选择适合自身需求的控制系统的指导。

对于现场总线，大家都有所耳闻。但是，并非所有人对现场总线都有所了解，譬如为什么现场总线在生活中有如此多的应用。本文中，为增进大家对现场总线的认识，将对现场总线控制系统的优点以及现场总线的两点

随着3C技术即计算机（Computer）、控制（Control）、通信（CommunicatiON）迅速发展，现场总线技术在制造业和流程工业中的应用正在持续的快速增长，由全数字化的现场总线控制系统代替半数字化及模拟量控制系统已成为工业自动化控制系统结构发展的必然趋势。

对于现场总线，大家都有所耳闻。但是，并非所有人对现场总线都有所了解，譬如为什么现场总线在生活中有如此多的应用。本文中，为增进大家对现场总线的认识，将对现场总线控制系统的优点以及现场总线的两点应用注意事项加以介绍

来源：罗姆半导体社区      现场总线是信息技术、网络技术的发展在控制领域的体现，是自动化技术发展的热点之一。因其具有数字化、开放性、分散性以及对现场环境的适应性等特点而获得了非常广泛的应用。目前

现场总线(Fieldbus)是指现场设备与自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线;现场总线遵循国际统一的协议标准，具有开发、互联、兼容和互操作性的特性，它使自动化系统的功能更加分散，系统更加简化，还具有远方诊断、调试的优点，可以提高自控系统的安全可靠性。

首先就是结构上的差异。DCS很明显的就是控制室有操作站、工程师站、现场控制站，全部集中在控制室。而FCS恰好就反过来了，它就把绝大部分的控制功能全权交给现场总线仪表，因此剩下的肯定是高级控制功能，才

控制系统的结构从最初的CCS（计算机集中控制系统），到第二代的DCS（分散控制系统），发展到现在流行的FCS（现场总线控制系统）。

现场总线的出现促进了现场设备的数字化和网络化，并且使现场控制的功能功咿大。它基本上可以很好地解决DCS所存在的问题。基于现场总线产品的控制系统（FCS）将是工业现场控制系统的发展方向。不过目前统一

随着计算机网络技术的迅速发展，由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已经成为工业化控制系统结构发展的必然趋势，以现场总线为基础的全数字控制系统已是当今世界各国关注的热点问题。

现在，工业控制系统的变革仍在继续，有以下叁个主要发展方向：新型现场总线控制系统、基于PC的工业控制计算机以及管控一体化系统集成技术。

现场总线系统技术是一种全数字化、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。用现场总线将现场各控制器及仪表设备互连，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

现场总线是专为工业现场设计的，它可以使用双绞线、同轴电缆、光缆、电力线和无线的方式来传送数据，具有很强的抗干扰能力。常用的数据传输线是廉价的双绞线，并允许现场设各利用数据通信线进行供电，还能满足本质安全防爆要求。

随着科技的不断发展，自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。在工业生产过程中，控制系统起着至关重要的作用。

随着我国电力行业的高速发展，DCS的应用也越来越广泛，但DCS主要完成的是汽轮机、锅炉的自动化过程控制，对电气部分的自动化结合较少，DCS一般未充分考虑电气设备的控制特点，所以无论是功能上还 是系统结构上，与网络微机监控系统相比在开放性、先进性和经济性等方面都有较大的差距。

现场总线控制系统是建立在现场总线技术基础上的网络结构扁平化，具有开放性、可互操作性、常规控制功能彻底分散、有统一的控制策略组态方法的新一代的分散型控制系统。

为了实现设计目标，嵌入式HTTP服务器一般应采用功能较强的能用PC、工业PC、或高档MPU作为硬件平台，嵌入式实时操作系统作为软件平台进行平发。硬件平台应具备以太网口和一个或多个通信模块，比如

当今计算机控制系统正迅速向分散的现场总线控制系统（FCS）方向发展，现场总线的使用，使得包含工业控制系统在内的各类控制系统的控制功能彻底下放到控制现场，系统的性能进一步提高。

现场总线控制系统是建立在现场总线技术基础上的网络结构扁平化，具有开放性、可互操作性、常规控制功能彻底分散、有统一的控制策略组态方法的新一代的分散型控制系统。

实际上现场总线控制系统就是以现场总线技术为核心，以基于现场总线的智能I/O或智能传感器、智能仪表为控制主体、以计算机为监控指挥中心的系统编程、组态、维护、监控等功能为一体的工作平台。

（ComputerControl System）和DCS（Distributed Control System），而发展成今天的第五代控制系统———现场总线控制系统FCS（FieldbuSControl System）。

随着工业技术的快速发展,相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统, 一些行业当中有的人认为FCS 是由PLC发展而来的;另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。FCS与 PLC及DCS之间既有密不可分的关联, 又存在着本质的区别。

以现场总线为基础的全数字控制系统称为现场总线控制系统FCS。即：现场总线是用于现场仪表与控制室系统之间的一种开放、全数字化、双向通信与多站的通信系统。

应用了多种总线（profibus、controlnet、devicenet）构成的现场总线控制系统（fcs），这些总线控制系统给转炉、连铸系统提供了安全而可靠的解决方案。1#连铸机是引进vai（奥钢联

对于系统结构设计，根据本工程洒水工艺系统的特点及Interbus现场总线的优势，依照国际自动化技术和现场总线控制系统的发展趋势，本着系统结构简单实用、技术先进、系统扩展方便、操作安全可靠、易于管理