【正文】 的通信接口芯片。 4． 4 CAN CAN 是控制局域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，由德國 BOSCH 公司推出，它廣泛用于離散控制領(lǐng)域。由 PROFIBUS－ DP、 PROFIBUS－ FMS、 PROFIBUS－ PA 組成。 4． 2 LonWorks 它由美國 Echelon公司推出，它采用 ISO／ OSI模型的全部 7層通訊協(xié)議，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡化為參數(shù)設(shè)置。基金 會現(xiàn)場總線分 H1和 H2兩種通信速率。設(shè)備的互換性、智能化、數(shù)字化提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。 3． 4 系統(tǒng)具有對環(huán)境的適應(yīng)性 現(xiàn)場總線支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能采用兩線制實(shí)現(xiàn)供電和通信，并可以滿足安全防爆的要求。 現(xiàn)場總線系統(tǒng)在技術(shù)上具有以下特點(diǎn)： 3． 1 系統(tǒng)具有開放性和互用性 通信協(xié)議遵從相同的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)信息交換，用戶可按自己的需要，把不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成開放互連的系統(tǒng)。把原先 DCS系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊放入現(xiàn)場設(shè)備，加上現(xiàn)場設(shè)備具有通信能力，因而控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室中的計(jì)算機(jī)或控制儀表，直接在現(xiàn)場完成，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散 控制。智能儀表的出現(xiàn)為現(xiàn) 場總線的誕生奠定了基礎(chǔ)。隨著微處 理器與計(jì)算機(jī)功能的不斷增強(qiáng)和價(jià)格的降低，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。它順應(yīng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，為形成以網(wǎng)絡(luò)集成自動化系統(tǒng)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。 5．結(jié)論 從上述分析論述中，我們可以得出以下簡單的結(jié)論 ：現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS 的出現(xiàn)，數(shù)字式分散控制 DCS 并不會消亡，而只是將過去處于控制系統(tǒng)中心地位的 DCS移到現(xiàn)場總線的一個(gè)站點(diǎn)上去。再則，從前面的章節(jié)敘述中已經(jīng)談到，對那些 FCS系統(tǒng)不能充分發(fā)揮其特點(diǎn)及優(yōu)越性的領(lǐng)域， DCS系統(tǒng)仍有用武之地。由此而得出結(jié)論， “FCS將取代 DCS”，似乎也是順理成章之事。數(shù)字通訊是一種趨勢，它代表了技術(shù)進(jìn)步，是任何人阻擋不了的?？梢赃@樣說， DCS系統(tǒng)的監(jiān)控可以復(fù)蓋大型火電機(jī)組的工藝全過程。編者以為，輔助車間的控制系統(tǒng)應(yīng)以遵循現(xiàn)場總線通訊協(xié)議的 PLC或能與 FCS進(jìn)行通訊交換信息的 PLC為優(yōu)選對象。 PLC作為一個(gè)站掛在高速總線上。 1976 年正式命名，并給予定義： PLC 是一種數(shù)字控制專用電子計(jì)算機(jī)，它使用了可編程序存儲器儲存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機(jī)械或工作程序。 3）流量、料位、溫度、壓力等參數(shù)的測量，其物理原理是古典的，但傳感器、變送器及控制器應(yīng)向數(shù)字智能化發(fā)展。這一點(diǎn)并不作為與 DCS的比較，只是說明用于過程控制或者說用于模擬連續(xù)過程類的 FCS在設(shè)計(jì)開發(fā)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。 對于（ 6）、（ 7）兩點(diǎn)應(yīng)補(bǔ)充說明的是，采用 FCS系統(tǒng)，節(jié)省投資的效果是不用懷疑的，但是否如有的專家所說達(dá) 60~66%。 （ 6） FCS 由于信息處理現(xiàn)場化，與 DCS 相比可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器、端子柜、 I/O 終端、 I/O 卡件、 I/O 文件及 I/O 柜，同時(shí)也節(jié)省了 I/O 裝置及裝置室的空間與占地面積。 FCS采用全數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字智能現(xiàn)場裝置發(fā)送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測信息差錯(cuò)的功能。%。而 FCS系統(tǒng)是開放式系統(tǒng)，用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場總線，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。 具體比較： （ 1） DCS系統(tǒng)是個(gè)大系統(tǒng)，其控制器功能強(qiáng)而且在系統(tǒng)中的作用十分重要，數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵，所以，必須整體投資一步到位，事后的擴(kuò)容難度較大。這種狀態(tài)與現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的制定不能說沒有關(guān)系。 比較的前題是 DCS 系統(tǒng)與典型的、理想的 FCS 系統(tǒng)進(jìn)行比較。電站的電纜可以分為六大類：高壓電力電纜、低壓電力電纜、控制電纜、熱控電纜、弱電電纜（主要指計(jì)算機(jī)用電纜）、其它電纜。熱力系統(tǒng)為單元制。 圖 2：現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 電纜敷設(shè)采用 EC軟件， 8個(gè)人用 ；主廠房內(nèi)每臺 300MW 機(jī)組自動化專業(yè)的電纜根數(shù)為 4038根 ；主廠房內(nèi)每臺 300MW機(jī)組自動化專業(yè)的電纜長度為 350 公里；以上電纜的根數(shù)及長度均不包括全廠火災(zāi)報(bào)警的廠供電纜和全廠各輔助生產(chǎn)車間的電纜；電纜橋架的立柱、橋架及小槽盒全部選用鋼制鍍鋅，每臺機(jī)組約 95 噸。熱力系統(tǒng)為單元制。從圖 1 中可以看出，傳統(tǒng)的過程控制儀表系統(tǒng)每個(gè)現(xiàn)場裝置到控制室都需使用一對專用的雙絞線，以傳送 4~20mA信號，圖 2所示現(xiàn)場總線系統(tǒng)中，每個(gè)現(xiàn)場裝置到接線盒的雙絞線仍然可以使用，但是從現(xiàn)場接線盒到中央控制室僅用一根雙絞線完成數(shù)字通信。 考慮這個(gè)問題的原則是：盡量減少總線上的信息往返。如果所選擇系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間允許的話，應(yīng)選節(jié)省線纜的方案。減少信息往返常?？蓭砀纳葡到y(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的好處。現(xiàn)場總線系統(tǒng)的信息量沒有減少，甚至增加了，而傳輸信息的線纜卻大大減少了。再一點(diǎn)，現(xiàn)場總線的一大特點(diǎn)就是要增加現(xiàn)場一級控制功能。 通過上述，我們是否可以得出這樣一種映象：開放的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的互操作性，就一個(gè)特定類型的現(xiàn)場總線而言，只要遵循該類型現(xiàn)場總線的總線協(xié)議，對其產(chǎn)品是開放的，并具有互操作性。目前通過的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)含 8種類型，而原 IEO國際標(biāo)準(zhǔn)只是 8種類型之一，與其它 7種類型總線的地位是平等的。為了實(shí)現(xiàn)互操作，每個(gè)現(xiàn)場總線裝置都用裝置描述 DD 來描述。FCS FCS的關(guān)鍵要 點(diǎn)有三點(diǎn) （ 1） FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，即總線標(biāo)準(zhǔn) 前面的章節(jié)已經(jīng)敘述，一種類型的總線，只要其總線協(xié)議一經(jīng)確定，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)與有關(guān)的設(shè)備也就被確定。 為了保證系統(tǒng)的安全性，使用了復(fù)雜的通信規(guī)約和檢錯(cuò)技術(shù)。 （ 5）數(shù)據(jù)公路的最大允許長度是多少 。 （ 1）系統(tǒng)能處理多少 I/O信息。也可以說數(shù)據(jù)公路是分散控制系統(tǒng) DCS 的脊柱。下一節(jié)就僅以 DCS與 FCS進(jìn)行比較?，F(xiàn)在奇怪的是，這三大控制系統(tǒng)，尤其是 DCS、 PLC，都在電站得到了廣泛應(yīng)用，而且效果也非常好。 （ 11）制造商：美 Honeywell 、 Smar 、 Fisher— Rosemount、 AB/Rockwell、 Elsag— Bailey 、 Foxboro 、 Yamatake 、日 Yokogawa、歐 Siemens、 GEC—Alsthom 、 Schneider、 proces—Data、 ABB等。 （ 7）用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。 （ 3）用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀表、控制裝置、 PID與控制中心，取代每臺儀器兩根線。 NORTHRMP（美）、 SIEMENS（德）、 Foxboro（美）、 ABB（瑞士）、 Hartmann amp。 （ 7） DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場儀表（現(xiàn)場測控站）的 3級結(jié)構(gòu)。 （ 3） PID在中斷站中，中斷站聯(lián)接計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。 （ 8）主要用于工業(yè)過程中的順序控制，新型 PLC也兼有閉環(huán)控制功能。這比用 PC 機(jī)作主站方便之處是：有用戶編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行。它們各自的基本特點(diǎn)如下： 2． 1 PLC （ 1）從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運(yùn)送處理，是從下往上的?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動化領(lǐng)域帶來又一次革命，其深度和廣度將超過歷史的任何一次，從而開創(chuàng)自動化的新紀(jì)元。還有就 是控制方案的設(shè)計(jì)。硬件包括計(jì)算機(jī)的所有組成部分，它的 CPU和電腦 CPU一樣可以高速處理數(shù)據(jù)， I/O單元就是剛才說到的卡件了。其實(shí)和 PLC在這點(diǎn)上相差不多。DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫 (Distributed Control System),也叫集散控制系統(tǒng)。分散控制呢就是說控制點(diǎn)是可以分散在任何地方的。 DCS是一個(gè)包含硬件和 軟件的系統(tǒng)。軟件 就是組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件了，組態(tài)軟件就是給控制卡件和控制點(diǎn)一個(gè) IP 地址，讓它們對應(yīng)上?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是目前自動化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn)，正受到國內(nèi)外自動化設(shè)備制造商與用戶越來越強(qiáng)烈的關(guān)注。 2． PLC、 DCS、 FCS三大控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn) 目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)自動控制（ PA）或習(xí)慣稱之謂工業(yè)過程控制中，有三大控制系統(tǒng)，即 PLC、 DCS和 FCS。 （ 4）也可一臺 PLC 為主站，多臺同型 PLC 為從站，構(gòu)成 PLC 網(wǎng)絡(luò)。 （ 7） PLC網(wǎng)絡(luò)如 Siemens公司的 SINEC—L SINEC—H S S S S7 等， GE公司的 GENET、三菱公司的 MELSEC—NE