简谈现场总线的发展 计量论坛

今儿给大家谈谈现场总线的发展，半个多世纪以来，工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统（DCS）等4代过程控制系统，当前我国水工业自动化的主流

水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点，DCS既是一个过程控制体系的名称，有时也表

示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品，这种DCS系统相对较为封闭，而目前

水工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的，因此相对较为开放计量论坛。

     与早期的一些控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步，可以在此基础上实现装置级、

车间级的优化和分散控制，但其仍然是一种模拟数字混合系统，从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈

与操作指令等信号传递，仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输，而不

是数据通信，难以实现仪表之间的信息交换，因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系

统的出现，从而由集散控制过渡到彻底的分散控制，正是在这种需求的驱动下，自20世纪80年代中期起，

现场总线便应运而生，并通过激烈的市场竞争而不断崛起。

      现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专

用的CPU置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，即所谓“智能化”；采用可进

行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带质量检验，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表

连接成网络，并按公开、规范的通信协议，使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输

与信息交换，形成多种适应实际需要的控制系统，即所谓“网络化”；由于这些网上的节点都是具备智能

的可通信产品，因而它所需要的控制信息（如实时测量数据）不采取向PLC或计算机存取的方式，而可直

接从处于同等层上的另一个节点上获取，在现场总线控制系统（FCS）的环境下，借助其计算和通信能力

，在现场就可进行许多复杂计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统，提高了系统的自治性和可靠性

。

      FCS成为发展的趋势之一，是它改变了传统控制系统的结构，形成了新型的网络集成全分布系统，

采用全数字通信，具有开放式、全分布、可互操作性及现场环境适应性等特点，形成了从测控设备到监控

计算机的全数字通信网络质量检验，顺应了控制网络的发展要求。总之，发展是迅速的，技术会越来越先进，现场总线的发现，

也许持久下去。

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