15、分布式控制系统（DCS）的技术解析与功能应用

分布式控制系统（DCS）的技术解析与功能应用

1. 数据高速公路与中继器

数据高速公路是与工厂自动化网络相关的局域网的骨干，它连接着现场控制站（FCS）、操作员站和其他设备，使它们能够相互通信和交换数据。采用双工同轴电缆系统作为节点间传输数据的物理手段，通过双工配置确保冗余性。数据传输速率根据网络的需求和配置，在10 Mbps到1,000 Mbps之间变化。所有设备以多点连接的方式连接在数据高速公路上，大多数情况下采用CSMA/CD通信技术，其确定性的特点保证了实时通信这一重要特性。通常，借助中继器可将数据高速公路延伸至10 - 20 km。

光学总线中继器将同轴电缆的电信号转换为光纤电缆的光信号，使用光纤电缆可使设备免受噪声和潜在接地问题的影响，一般每4 - 5 km或更短的传输距离就会使用光学总线中继器。

2. 用于管理信息系统的以太网

管理信息系统（MIS）是通过计算机和其他智能设备处理信息，以管理和支持组织内管理决策的系统。以太网用于操作员站、工程站和其他通用以太网仪器之间的文件传输和信息通信，通常通过安装在计算机或服务器中的以太网卡进行通信。以太网遵循IEEE 802.3标准，规定了以太网的物理层和数据链路层规范，目前的高速IEEE 802.3标准如下：
| 标准名称 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 1000 Base - SX (IEEE 802.3z) | 1千兆以太网，运行于多模光纤电缆 |
| 1000 Base - LX (IEEE 802.3z) | 1千兆以太网，运行于单模光纤 |
| 10 GBase - T (802.3.an) | 10 Gbps连接，通过5e