實(shí)際上現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)就是以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為核心,,以基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的智能I/O或智能傳感器,、智能儀表為控制主體、以計(jì)算機(jī)為監(jiān)控指揮中心的系統(tǒng)編程,、組態(tài),、維護(hù)、監(jiān)控等功能為一體的工作平臺(tái),。
一,、引言
以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制系統(tǒng)將現(xiàn)有的模擬信號(hào)電纜用高容量的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)代替,從而大大減輕現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電纜連接的費(fèi)用和工作量,,提高信號(hào)的傳輸效率,。實(shí)際上現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)就是以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為核心,以基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的智能I/O或智能傳感器,、智能儀表為控制主體,、以計(jì)算機(jī)為監(jiān)控指揮中心的系統(tǒng)編程、組態(tài),、維護(hù),、監(jiān)控等功能為一體的工作平臺(tái)。
二,、智能傳感器的性能特點(diǎn)
一般的傳感器只能作為敏感元件,,須配上變換儀表來(lái)檢測(cè)物理量、化學(xué)量等的變化,。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,,出現(xiàn)了智能儀表。智能儀表采用超大規(guī)模集成電路,,利用嵌入軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作,,在完成輸入信號(hào)的非線(xiàn)性補(bǔ)償、零點(diǎn)錯(cuò)誤,、溫度補(bǔ)償,、故障診斷等基礎(chǔ)上,還可完成對(duì)工業(yè)過(guò)程的控制,,使控制系統(tǒng)的功能進(jìn)一步分散,。智能傳感器集成了傳感器、智能儀表全部功能及部分控制功能,,具有很高的線(xiàn)性度和低的溫度漂移,,降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性,、簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)如下:
1,、一定程度的人工智能是硬件與軟件的結(jié)合體,,可實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)功能,更能體現(xiàn)儀表在控制系統(tǒng)中的作用,??梢愿鶕?jù)不同的測(cè)量要求,選擇合適的方案,,并能對(duì)信息進(jìn)行綜合處理,,對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
2,、多敏感功能將原來(lái)分散的,、各自獨(dú)立的單敏傳感器集成為具有多敏感功能的傳感器,能同時(shí)測(cè)量多種物理量和化學(xué)量,,全面反映被測(cè)量的綜合信息,。
3、精度高,、測(cè)量范圍寬隨時(shí)檢測(cè)出被測(cè)量的變化對(duì)檢測(cè)元件特性的影響,,并完成各種運(yùn)算,其輸出信號(hào)更為精確,,同時(shí)其量程比可達(dá)100:1,,最高達(dá)400:1,可用一個(gè)智能傳感器應(yīng)付很寬的測(cè)量范圍,,特別適用于要求量程比大的控制場(chǎng)合,。
4、通信功能可采用標(biāo)準(zhǔn)化總線(xiàn)接口,,進(jìn)行信息交換,,這是智能傳感器的關(guān)鍵標(biāo)志之一。
智能傳感器的出現(xiàn)將復(fù)雜信號(hào)由集中型處理變成分散型處理,,即可以保證數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量,提高抗干擾性能,。同時(shí)又降低系統(tǒng)的成本,。它使傳感器由單一功能、單一檢測(cè)向多功能和多變量檢測(cè)發(fā)展,,使傳感器由被動(dòng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換向主動(dòng)控制和主動(dòng)進(jìn)行信息處理方向發(fā)展,,并使傳感器由孤立的元件向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,。
三,、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的體系結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
根據(jù)IEC/ISA定義,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)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,、多分支的通信網(wǎng)絡(luò),。它是用于過(guò)程自動(dòng)化最底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)儀表的互連網(wǎng)絡(luò),是現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)的集成?,F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)將當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)通信與管理的概念帶入控制領(lǐng)域,,代表了今后自動(dòng)化控制體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的一種方向。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是以ISO的OSI模型為基本框架的,,并根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行簡(jiǎn)化了的體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng),,它一般主要包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層,、應(yīng)用層,、用戶(hù)層。
物理層向上連接數(shù)據(jù)鏈路層,,向下連接介質(zhì),。物理層規(guī)定了傳輸介質(zhì)(雙絞線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)和光纖),、傳輸速率,、傳輸距離、信號(hào)類(lèi)型等,。在發(fā)送期間,,物理層編碼并調(diào)制來(lái)自數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)流。在接收期間,,它用來(lái)自媒介的合適的控制信息將收到的數(shù)據(jù)信息解調(diào)和解碼并送給鏈路層,;數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)執(zhí)行總線(xiàn)通信規(guī)則,處理差錯(cuò)檢測(cè),、仲裁,、調(diào)度等。應(yīng)用層為最終用戶(hù)的應(yīng)用提供一個(gè)簡(jiǎn)單接口,,它定義了如何讀,、寫(xiě)、解釋和執(zhí)行一條信息或命令,。用戶(hù)層實(shí)際上是一些數(shù)據(jù)或信息查詢(xún)的應(yīng)用軟件,,它規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的功能塊、對(duì)象字典和設(shè)備描述等一些應(yīng)用程序,,給用戶(hù)一個(gè)直觀(guān)簡(jiǎn)單的使用界面,。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)除具有一對(duì)N結(jié)構(gòu)、互換性,、互操作性,、控制功能分散,、互連網(wǎng)絡(luò)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)外,,還具有如下特點(diǎn):
1,、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單其結(jié)構(gòu)模型一般僅有4層,這種簡(jiǎn)化的體系結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)靈活,,執(zhí)行直觀(guān),,價(jià)格低廉,性能良好等優(yōu)點(diǎn),,同時(shí)還保證了通信的速度,。
2、綜合自動(dòng)化功能把現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備分別作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間,、節(jié)點(diǎn)與管理層之間的信息傳遞與溝通,易于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的綜合自動(dòng)化功能,。
3,、容錯(cuò)能力強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通過(guò)使用檢錯(cuò)、自校驗(yàn),、監(jiān)督定時(shí),、屏蔽邏輯等故障檢測(cè)方法,大大提高了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力,。
4,、提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和測(cè)控精度現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備可以就近處理信號(hào)并采用數(shù)字通信方式與主控系統(tǒng)交換信息,不僅具有較強(qiáng)的抗干擾能力,,而且其精度和可靠性也得到了很大的提高,。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的這些特點(diǎn),不僅保證了它完全可以適應(yīng)目前工業(yè)界對(duì)數(shù)字通信和傳統(tǒng)控制的要求,,而且使它具有不同層次的復(fù)雜控制與先進(jìn)控制,、優(yōu)化控制功能成為可能。
四,、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)(FCS)
隨著復(fù)雜過(guò)程工業(yè)的不斷發(fā)展,,工業(yè)過(guò)程控制對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集、傳遞和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及對(duì)精度,、可靠性,、管控一體化都提出了更新、更高的要求?,F(xiàn)有的DCS 已不能滿(mǎn)足這些要求,;況且現(xiàn)有的DCS具有諸如控制不能徹底分散,、故障相對(duì)集中,、系統(tǒng)不徹底開(kāi)放,、成本較高等缺點(diǎn)。于是通過(guò)數(shù)字通信技術(shù),、傳感器技術(shù)和微處理器技術(shù)的融合,,把傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的混合系統(tǒng)變成全數(shù)字信號(hào)系統(tǒng),從而產(chǎn)生了新一代的控制系統(tǒng)FCS,。
1,、智能傳感器和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是組成FCS的兩個(gè)重要部分
FCS用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在控制現(xiàn)場(chǎng)建立一條高可靠性的數(shù)據(jù)通信線(xiàn)路,實(shí)現(xiàn)各智能傳感器之間及智能傳感器與主控機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信,,把單個(gè)分散的智能傳感器變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),。智能傳感器中的數(shù)據(jù)處理有助于減輕主控站的工作負(fù)擔(dān),使大量信息處理就地化,,減少了現(xiàn)場(chǎng)儀表與主控站之間的信息往返,,降低了對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信容量的要求。經(jīng)過(guò)智能傳感器預(yù)處理的數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)匯集到主機(jī)上,,進(jìn)行更高級(jí)的處理(主要是系統(tǒng)組態(tài),、優(yōu)化、管理,、診斷,、容錯(cuò)等),使系統(tǒng)由面到點(diǎn),,再由點(diǎn)到面,,對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行分析判斷,提高了系統(tǒng)的可靠性和容偌能力,。這樣FCS把各個(gè)智能傳感器連接成了可以互相溝通信息,,共同完成控制任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng),能更好地體現(xiàn)DCS中的"信息集中,,控制分散"的功能,,提高了信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和快速性,。
以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ),,以微處理器為核心,以數(shù)字化通信為傳輸方式的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能傳感器與一般智能傳感器相比,,需有以下功能:
共用一條總線(xiàn)傳遞信息,,具有多種計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及控制功能,,從而減少主機(jī)的負(fù)擔(dān),。取代4-20mA模擬信號(hào)傳輸,實(shí)現(xiàn)傳輸信號(hào)的數(shù)字化,,增強(qiáng)信號(hào)的抗干擾能力,。采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)議,,成為FCS的節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)傳感器與執(zhí)行器之間信息交換,。系統(tǒng)可對(duì)之進(jìn)行校驗(yàn),、組態(tài)、測(cè)試,,從而改善系統(tǒng)的可靠性,。接口標(biāo)準(zhǔn)化,具有"即插即用"特性,。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能傳感器是未來(lái)工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)的主流儀表,,它與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)組成FCS的兩個(gè)重要部分,將對(duì)傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和方法帶來(lái)革命性的變化,。但現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定卻進(jìn)展緩慢,,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一影響了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能傳感器的應(yīng)用。
從世界范圍看,,已流行的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)都有各自的優(yōu)點(diǎn),、各具特色,難以統(tǒng)一到某一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)上,,其原因是多方面的,。首先是技術(shù)的原因,現(xiàn)有各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)都具有各自的協(xié)議規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),,要統(tǒng)一存在許多技術(shù)難題,。其次是商業(yè)利益,各現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與其背后的開(kāi)發(fā)公司息息相關(guān),,各企業(yè)為今后占有更多的市場(chǎng)份額,,都希望在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中采用自己的技術(shù)。再次是組織上的原因,,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化必須有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)際性組織來(lái)完成,。然而,多年來(lái),,用戶(hù)迫切需要現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),,以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互操作性和互換性。在這種情況下,,產(chǎn)生了FF(Foundation Fieldbus——基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)),,F(xiàn)F的宗旨就是開(kāi)發(fā)一種統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),并推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的應(yīng)用,。目前,,F(xiàn)F包括了世界上95%的儀表及控制系統(tǒng)制造商,已制定了低速H1標(biāo)準(zhǔn)(31.25kb/s),高速H2標(biāo)準(zhǔn)正在制定中?,F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)曲最終制定必將全面推進(jìn)FCS的應(yīng)用,,使用戶(hù)在實(shí)現(xiàn)控制策賂和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面發(fā)生巨大的變化。
2,、FCS對(duì)DCS的影響
傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)由各種工作站通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)連接而成,操作站和信息管理站完成系統(tǒng)的組態(tài),、監(jiān)控和運(yùn)行管理,,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站則完成生產(chǎn)過(guò)程信息的采集和控制。 DCS的主要問(wèn)題是開(kāi)放性差,,分散不夠,,需要用大量的電纜傳遞信號(hào)。FCS則突破了DCS系統(tǒng)中通信由專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的封閉系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所造成的缺陷,,把基于封閉,、專(zhuān)用的解決方案變成了基于開(kāi)放、通用標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案,,把集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變成了新型全分布式結(jié)構(gòu),,把DCS控制站中基本且可獨(dú)立的功能塊徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)智能儀表中去,從而構(gòu)成虛擬控制站,,更好地體現(xiàn)了DCS思想的精華,。
實(shí)際上,工業(yè)過(guò)程控制的發(fā)展大體分氣動(dòng)儀表控制-電動(dòng)儀表控制-計(jì)算機(jī)集中控制-DCS幾個(gè)階段,,電動(dòng)儀表控制以電2型表為主,,基本上是簡(jiǎn)單閉環(huán)控制,其最大特點(diǎn)是危險(xiǎn)性完全分散在各單回路上,,最大弱點(diǎn)是難于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制,、先進(jìn)控制及優(yōu)化控制。為此,,60年代出現(xiàn)計(jì)算機(jī)集中控制,,結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制、先進(jìn)控制及優(yōu)化控制,,然而危險(xiǎn)性集中未能繼承電Ⅲ型系統(tǒng)的危險(xiǎn)性完全分散的特點(diǎn),;從而70年代出現(xiàn)DCS系統(tǒng),綜合前兩種優(yōu)點(diǎn),,即實(shí)現(xiàn)復(fù)雜等控制,,又把危險(xiǎn)性分散在各控制器上,但還不能徹底分散,,且不能完全開(kāi)放,。80年代韌提出即能繼承DCS全部功能,并使系統(tǒng)完全開(kāi)放,,又能實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)性徹底分散在各回路中去(與電皿型系統(tǒng)一樣)的系統(tǒng)——FCS.由于FCS具有明顯優(yōu)于DCS的特點(diǎn),,F(xiàn)CS必將代替DCS,。
然而在目前,在我國(guó)絕大部分過(guò)程工業(yè)都以DCS作為主流控制系統(tǒng),,電皿型儀表作為主導(dǎo)儀表,;加上因認(rèn)識(shí)上的原因和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能儀表尚為非主導(dǎo)產(chǎn)品,暫不能大量普及FCS,。單從利用現(xiàn)有資源角度,,DCS系統(tǒng)的消失或完全被取代,短期內(nèi)也是不合理的,,應(yīng)立足于現(xiàn)有DCS,,充分挖掘現(xiàn)有設(shè)備的潛力(如可以在 DCS與FCS之間安裝網(wǎng)關(guān),以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞),,使即有投資又不至于浪費(fèi),。另外,DCS是一個(gè)不斷發(fā)展的控制系統(tǒng),,它必然采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)對(duì)自身進(jìn)行改造,,使DCS能與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能傳感器(智能儀表)和局部FCS連接起來(lái)。目前一段時(shí)期所有這些情況造成FCS與DCS共存的局面,。據(jù)估計(jì),,用10年左右的時(shí)間才能真正過(guò)渡到FCS的主導(dǎo)地位。
五,、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)企業(yè)網(wǎng)
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)作為今后控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,,以其所具有的開(kāi)放性,網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn),,使它與Intrenet的結(jié)合成為可能,。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Intranet- Interconnect Networks)就是二者結(jié)合的產(chǎn)物。Intranet作為Internet技術(shù)在企業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用,,為企業(yè)內(nèi)部管理和信息交流提供了一個(gè)完善的技術(shù)方案,,它已成為連接企業(yè)內(nèi)部各部門(mén)交流信息的重要設(shè)施。伴隨著Intranet的逐漸深入企業(yè),,未來(lái)的企業(yè)信息管理模式將是一種分布式的基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)的管理模式,。Intranet出現(xiàn)后,各企業(yè)相互共享信息的Extranet(企業(yè)外連網(wǎng))也應(yīng)運(yùn)而生,。這樣從單一的生產(chǎn)過(guò)程到全企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一管理控制,,再到與企業(yè)有關(guān)的外部信息的共享,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被大大地拓展了,。
因?yàn)镮ntranet采用的是Internet技術(shù),,有很好的開(kāi)放性,支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),因此在組建Intranet時(shí)完全可以在企業(yè)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn),。由現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)與Intranet結(jié)合構(gòu)成的分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將高度分散的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)前端的智能型傳感器,、變送器、執(zhí)行器等智能儀表通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接到控制機(jī)或管理機(jī)構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),。這種分布式的局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),,可節(jié)省大量的傳輸線(xiàn),增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)充性,,具有較長(zhǎng)的傳輸距離和較強(qiáng)的抗干擾能力,,可實(shí)現(xiàn)無(wú)上位機(jī)的全分布式無(wú)主工作,為工業(yè)控制和企業(yè)管理決策帶來(lái)了一種全新的解決方案,。同時(shí),將現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和Intranet技術(shù)的結(jié)合,,也大大促進(jìn)了控制技術(shù)的發(fā)展和加快了信息時(shí)代的步伐,。
使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)企業(yè)網(wǎng),給企業(yè)的管理與控制帶來(lái)了很多好處:首先,,通過(guò)企業(yè)網(wǎng),,加強(qiáng)了企業(yè)內(nèi)部及內(nèi)部與外部之間的信息共享,提高了資源的利用率,。其次,,將企業(yè)的有關(guān)信息發(fā)布在Intranet上,用電子文件代替書(shū)面文件,,節(jié)省了人力,,提高了工作效率。再次,,Intranet采用Internet的技術(shù),,使開(kāi)發(fā)工具易于得到,軟件的開(kāi)發(fā)周期短,,而且可以直接利用Intrenet的一些優(yōu)秀的軟件,,節(jié)省了開(kāi)發(fā)費(fèi)用。最后,,使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)企業(yè)網(wǎng)能夠更容易地實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程管理決策與控制的一體化——CIPS(計(jì)算機(jī)集成過(guò)程系統(tǒng)),。
六、結(jié)束語(yǔ)
FCS的關(guān)鍵是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能傳感器(現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能儀表),。隨著電m型儀表改造為智能儀表,,能構(gòu)想出現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn);隨著數(shù)字通信技術(shù)的成熟,,能出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),,從而從DCS脫穎出FCS.可以說(shuō)FCS是工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)的第三次大革命,即模擬儀表分散控制(電皿型為代表)。集散控制系統(tǒng)(DCS)- 全開(kāi)放,、全分散,、全集中控制系統(tǒng)(FCS)。國(guó)外從90年代中期開(kāi)始陸續(xù)投用FCS,;而在國(guó)內(nèi),,從1998年開(kāi)始有個(gè)別試用FCS,但尚不完善,,尚不完整,。目前正是步入FCS的實(shí)施階段,它有利于CIPS真正開(kāi)發(fā)實(shí)施,,它是完全可靠,、完全分散的開(kāi)放系統(tǒng),易于安裝,、投運(yùn),、維護(hù),節(jié)省投資和人力,、物力,。依據(jù)目前的發(fā)展趨勢(shì),今后10年內(nèi),,F(xiàn)CS將代替DCS,,并在工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位。
當(dāng)前在工業(yè)過(guò)程控制界面臨的重要任務(wù)之一是:大力推廣FCS及PF協(xié)議,、基于PF協(xié)議的智能傳感器(留能儀表)及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),,研究開(kāi)發(fā)FCS集成軟件乎臺(tái),推動(dòng)基于PF的FCS的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,。另外,,如何實(shí)現(xiàn)FCS與Intranet的結(jié)合,建立基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的Internet體系,,實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程管控一體化(基于FCS的CIPS)也是今后研究的重要方向,。