【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 術(shù)應(yīng)用的比重很大，并且采用 TCN 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為趨勢(shì)，如和諧號(hào)動(dòng)車(chē)組 CRH CRH CRH5和 CRH380A等車(chē)型，各大城市的地鐵（如上海軌道交通 11號(hào)線(xiàn)，北京地鐵 15號(hào)線(xiàn)、房山線(xiàn)、昌平線(xiàn)、亦莊線(xiàn)，廣州地鐵 8號(hào)線(xiàn)等）均廣泛采用。 TCN 列車(chē)網(wǎng)絡(luò)的研究推廣 及發(fā)展趨勢(shì) 自從 TCN 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推出以后，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。究其原因，離不開(kāi)TCN 網(wǎng)絡(luò)自身的實(shí)時(shí)、可靠、安全、開(kāi) 放的優(yōu)點(diǎn)，能很好地滿(mǎn)足列車(chē)通信需求。當(dāng)然，更離不開(kāi) Siemens、 Bombardier 等大公司不遺余力的研發(fā)和推廣，使得支持和應(yīng)用 TCN 產(chǎn)品的公司和國(guó)家在十幾年間有了很大的增長(zhǎng)。在 TCN標(biāo)準(zhǔn)采納以后，世界范圍內(nèi)很多研究單位積極地設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電路、仿真軟件和驗(yàn)證工具，極大地推進(jìn)了 TCN 技術(shù)的發(fā)展。 從 TCN 標(biāo)準(zhǔn)推出到今天，已經(jīng)十余年了，期間各方面科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展?？梢哉f(shuō)，盡管 TCN 標(biāo)準(zhǔn)的推出為解決列車(chē)以及車(chē)載控制設(shè)備之間的相互聯(lián)掛的問(wèn)題貢獻(xiàn)巨大，但總體看來(lái)， TCN 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的核心部分仍基本由若干家大公司所壟斷 ，技術(shù)門(mén)檻較高也限制了它更大范圍的應(yīng)用。 TCN 并沒(méi)有完全滿(mǎn)足列車(chē)在所有場(chǎng)合的控制需要，在技術(shù)與日俱新的今天，它需要新的發(fā)展。 列車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成熟，也是當(dāng)代軌道車(chē)輛必然采用的核心技術(shù)之一。隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、性?xún)r(jià)比、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的多樣性及靈活性等方面都提出了更高的要求。由于 TCN 網(wǎng)絡(luò)自身也難免存在一些不足，所以不可能完全取代其他形式的控制網(wǎng)絡(luò)，完全滿(mǎn)足鐵路用戶(hù)的所有應(yīng)用需求。因此，在將來(lái)，列車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不可能是 TCN 的天下，必然是多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合。列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 可能會(huì)是以 TCN 為主，在軌道車(chē)輛的高速動(dòng)車(chē)組、地鐵車(chē)輛等高端市場(chǎng)應(yīng)用；其他各種形式的總線(xiàn)形式作為列車(chē)網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，在各種適用的場(chǎng)合找到應(yīng)用的空間。這些通用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在今后一段時(shí)間內(nèi)將和原有 TCN 網(wǎng)絡(luò)共同發(fā)展，取長(zhǎng)補(bǔ)短并相互融合，形成有機(jī)的整體。 另外，隨著列車(chē)通信要求的不斷提高， TCN 自身方面的改進(jìn)是必要的。如在可靠性方面，目前對(duì)列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性進(jìn)行量化的評(píng)估在國(guó)內(nèi)外還是鮮見(jiàn)的，對(duì)于可靠性要求高的列車(chē)網(wǎng)絡(luò)，全面引入可靠性工程的分析、評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)及驗(yàn)證的方法是必要的；在安全性方面，近些年提出了功能安全通信的 理念，并在 12 2021 年推出了《 IEC617843 用于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)功能安全通信行規(guī)》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，隨后很多種用于工業(yè)控制的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)自身的協(xié)議加以完善，添加了功能安全通信層來(lái)保證通信網(wǎng)絡(luò)的功能完整性等級(jí)。那么，列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)安全性如此強(qiáng)調(diào)的總線(xiàn)形式，是否要執(zhí)行功能安全標(biāo)準(zhǔn)，是非常值得考慮的問(wèn)題。隨著列車(chē)服務(wù)質(zhì)量水平和乘客需求的不斷提高，列車(chē)信息化服務(wù)的要求也越來(lái)越高，TCN 在此方面顯然是不能滿(mǎn)足的。因此，為乘客提供優(yōu)質(zhì)的信息娛樂(lè)服務(wù)，包括移動(dòng)電視、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等，也必將是 TCN 未來(lái)的方向。 系統(tǒng)功能與特點(diǎn) 列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)是用于列車(chē)這一流動(dòng)性大、環(huán)境惡劣、可靠性要求高、實(shí)時(shí)性高、與控制系統(tǒng)緊密相關(guān)的特殊環(huán)境的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，它屬于控制網(wǎng)絡(luò)的范疇。 列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是列車(chē)的核心部件。它包括以實(shí)現(xiàn)各種功能控制為目標(biāo)的單元控制機(jī)、實(shí)現(xiàn)車(chē)輛控制的車(chē)輛控制機(jī)和實(shí)現(xiàn)信息交換的通信網(wǎng)絡(luò)。 其功能主要包括以下方面： ，即牽引性曲線(xiàn)的實(shí)現(xiàn)牽引功能的優(yōu)化。 ，使列車(chē)在各種運(yùn)行條件下，都能保持輪軌間的牽引力，并盡可能地使機(jī)車(chē)運(yùn)用在輪軌間的牽引力實(shí)現(xiàn)最大化。 ，即邏輯控制功能。 ，即進(jìn)行故障信息的采集、處理、傳輸、顯示和記錄，并為列車(chē)乘務(wù)員提供故障的現(xiàn)場(chǎng)處理和排除的信息提示。 。 網(wǎng)絡(luò)控制適用于大范圍區(qū)域的控制，系統(tǒng)包含大量的相互交換信號(hào)信息的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特征是通過(guò)一系列的通信信道構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)控制閉環(huán)，同時(shí)具備信號(hào)處理、優(yōu)化決策和控制操作的功能，控制器可以分散在網(wǎng)絡(luò)中的不同地點(diǎn)。與傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制系統(tǒng)相比，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具備共享 信息資源、遠(yuǎn)程監(jiān)與控制，減少系統(tǒng)布線(xiàn)、易于擴(kuò)展和維護(hù)、增加了系統(tǒng)的靈活性和可靠性等特點(diǎn)。 列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 與傳統(tǒng)機(jī)車(chē)微機(jī)控制系統(tǒng)的區(qū)別 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)采用一對(duì)一的設(shè)備連線(xiàn)，按控制回路的信號(hào)傳遞需要連線(xiàn)。位于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量變送器與位于控制室的控制器之間，控制器與位于現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行器、開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)之間均為一對(duì)一的物理連接。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)則借助網(wǎng)絡(luò)在傳感器、控制器、執(zhí)行器個(gè)單元之間傳遞信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接形成控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)控制系 13 統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)化連接方式簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)各部分之間的連接關(guān)系，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)，安裝，維護(hù)帶來(lái)了很多方 便。 14 第 2 章 列車(chē)網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)原本是指現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的信號(hào)傳輸線(xiàn)，后又被定義為應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多借點(diǎn)數(shù)字通信技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為工業(yè)控制系統(tǒng)而生，因?yàn)槠溟_(kāi)放、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)中也得到了很好的應(yīng)用。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)測(cè)量控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以雙絞線(xiàn)等傳輸介質(zhì)為紐帶，把位于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、具備了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力的測(cè)量控制設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，按公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，在多個(gè)測(cè)量控制設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與運(yùn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成適應(yīng)各 種應(yīng)用需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)把眾多分散的計(jì)算機(jī)連接在一起，使計(jì)算機(jī)的功能發(fā)生了神奇的變化，把人類(lèi)引入到了信息時(shí)代。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)給自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)的變化，正如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給單臺(tái)計(jì)算機(jī)帶來(lái)的變化。它使自控設(shè)備連接為控制網(wǎng)絡(luò)，并與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)溝通連接，使控制網(wǎng)絡(luò)成為信息網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)既是一個(gè)開(kāi)放的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，又是一個(gè)可以由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)完整控制功能的全分布控制系統(tǒng)。它作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間信息溝通交換的聯(lián)系紐帶，把掛接在總線(xiàn)上、作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備連接為能實(shí)現(xiàn)各種測(cè)量控制功能的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)如 PID 控制、補(bǔ)償計(jì)算、參數(shù)修改、報(bào)警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化及控管一體化的綜合自動(dòng)化功能。這是一項(xiàng)以數(shù)字通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)。 基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 備接收設(shè)備、作為傳輸介質(zhì)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)的發(fā)送設(shè)、傳輸報(bào)文、通信協(xié)議等幾部分組成。溫度變送器要將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的溫度測(cè)量值傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)。這里傳輸?shù)膱?bào)文內(nèi)容為溫度測(cè)量值，現(xiàn)場(chǎng)溫度變送傳輸介質(zhì)接收設(shè)備，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)示例器為發(fā)送設(shè)備，計(jì)算機(jī)為接收設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為傳輸介質(zhì)，通信協(xié)議則是事先以軟件形式存在于計(jì) 算機(jī)溫度變送器內(nèi)的一組程序。因此這里的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)以總線(xiàn)為連接紐帶的硬軟件結(jié)合體。 在基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是與生產(chǎn)過(guò)程密切相關(guān)的數(shù)值、狀態(tài)、指令等。如用數(shù)字 1表示管道中閥門(mén)的開(kāi)啟，用數(shù)字。表示閥門(mén)的關(guān)閉 。用數(shù)字 1表廳生產(chǎn)過(guò)程處于報(bào)警狀態(tài)，數(shù)字 0 表示生產(chǎn)過(guò)程處于正常狀態(tài)。 15 表示溫度、壓力、流量、液位等的數(shù)值、控制系統(tǒng)的給定值、 PID 參數(shù)等都是典型的報(bào)文數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的測(cè)量控制系統(tǒng)，從輸人設(shè)備到控制器，從控制器到輸出備，均采用設(shè)備間一對(duì)一的連線(xiàn)，即點(diǎn)到點(diǎn)布線(xiàn)，通過(guò)電壓、電流等模擬信號(hào) 傳送參數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)則采用串行數(shù)據(jù)通信方式實(shí)現(xiàn)眾多節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信，不必在每對(duì)通信節(jié)點(diǎn)間建立直達(dá)線(xiàn)路，而是采用網(wǎng)絡(luò)的連接形式構(gòu)建數(shù)據(jù)通道。串行數(shù)據(jù)通信最大的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)。兩根導(dǎo)線(xiàn)上掛接多個(gè)傳感器、執(zhí)行器，具有安裝簡(jiǎn)單、通信方便的優(yōu)點(diǎn)。這兩根實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信的導(dǎo)線(xiàn)就稱(chēng)為總線(xiàn)。采用總線(xiàn)式串行通信為提供更為豐富的控制信息內(nèi)容創(chuàng)造了條件?？偩€(xiàn)上除了傳輸測(cè)量控制的狀態(tài)與數(shù)值信息外，還可提供模擬儀表接線(xiàn)所不能提供的參數(shù)調(diào)整、故障診斷、閥門(mén)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作次數(shù)等信息，便于操作管理人員更好、更深入地了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和自控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) 。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的特點(diǎn) 傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)在設(shè)備之間采用一對(duì)一的連線(xiàn)，測(cè)量變送器、控制器、執(zhí)行器、開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)之間均為一對(duì)一物理連接。而在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)中，各現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分別作為總線(xiàn)上的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，設(shè)備之間采用網(wǎng)絡(luò)式連接是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)仁最顯著的特征之一。在兩根普通導(dǎo)線(xiàn)制成的雙絞線(xiàn)上，掛接著幾個(gè)、卜幾個(gè)白控設(shè)備。總線(xiàn)在傳輸多個(gè)設(shè)備的多種信號(hào)，如運(yùn)行參數(shù)值、設(shè)備狀態(tài)、故障、調(diào)整與維護(hù)信息等的同時(shí)，還可為總線(xiàn)上的設(shè)備提供直流工作電源。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)不再需要傳統(tǒng) DCS 系統(tǒng)中的模擬 /數(shù)字、數(shù)字 /模擬轉(zhuǎn)換條件。這 樣就為簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)約硬件設(shè)備、節(jié)約連接電纜、節(jié)省各種安裝、維護(hù)費(fèi)用創(chuàng)造了條件。 在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)中，由于設(shè)備增強(qiáng)了數(shù)字計(jì)算能力，有條件將各種控制計(jì)算功能模塊、輸人 /輸出功能模塊置人到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之中。借助現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所具備的通信能力，直接在現(xiàn)場(chǎng)完成測(cè)量變送儀表與閥門(mén)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的信號(hào)傳送，實(shí)現(xiàn)了徹底分散在現(xiàn)場(chǎng)的全分布式控制。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是控制系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)脈、通信的樞紐，因而應(yīng)關(guān)注系統(tǒng)的開(kāi)放性、互可操作性、通信的實(shí)時(shí)性，以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性等問(wèn)題。 1)全數(shù)字通信。 這使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)機(jī)制，從而顯著提 高了系統(tǒng)的抗干擾能力和傳輸精度。同時(shí)，可進(jìn)行多參數(shù)傳輸，比如，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的測(cè)量、控制信息以及其他非控制信息如設(shè)備類(lèi)型、型號(hào)、廠商信息、量程、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等都可以通過(guò)一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的任何智能設(shè)備，從而消除了模擬信號(hào)的傳輸瓶頸。 16 2)系統(tǒng)的開(kāi)放性。 系統(tǒng)的開(kāi)放性體現(xiàn)在通信協(xié)議公開(kāi)，不同制造商提供的設(shè)備之間可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與信息交換。這里的開(kāi)放是指對(duì)相關(guān)規(guī)范的一致與公開(kāi)，強(qiáng)調(diào)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)與遵從。一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，是指它可以與世界上任一制造商提供的、遵守相同標(biāo)準(zhǔn)的其他設(shè)備或系統(tǒng)相互連通。用戶(hù)可按自己的需要和考 慮，把來(lái)自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成適合自己控制應(yīng)用需要的系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)該成為自動(dòng)化領(lǐng)域的開(kāi)放互聯(lián)系統(tǒng)。 3)互可操作性。 這里的互可操作性，是指網(wǎng)絡(luò)中互連的設(shè)備之間除了能實(shí)現(xiàn)信息互訪外，還能理解信息的含義，并能根據(jù)信息要求進(jìn)行操作。如 A設(shè)備可以接收 B設(shè)備的數(shù)據(jù)，也可以控制 C 設(shè)備的動(dòng)作與所處狀態(tài)。這就意味著，某廠家生產(chǎn)的設(shè)備能夠?qū)α硪粋€(gè)廠家的設(shè)備進(jìn)行控制和操作，也即不同廠家的相同類(lèi)型的設(shè)備可以互相替換，而且還可統(tǒng)一組態(tài)，無(wú)需專(zhuān)用的驅(qū)動(dòng)程序。這就解決了設(shè)備的壟斷性和產(chǎn)品故障處理的時(shí)效性，為系統(tǒng)集成的白爭(zhēng)降操供 了產(chǎn)品保障。用戶(hù)從而可選擇性?xún)r(jià)比更高的產(chǎn)品。 4)通信的實(shí)時(shí)性與確定性。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的基本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制。而有些測(cè)控任各早有嚴(yán)格的時(shí)序和實(shí)時(shí)性要求的。達(dá)不到實(shí)時(shí)性要求或因時(shí)間同步等問(wèn)題影響了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的動(dòng)作時(shí)序，有時(shí)會(huì)造成災(zāi)難性的后果。這就要求現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)能提供相應(yīng)的通信機(jī)制，提供時(shí)間發(fā)布與時(shí)間管理功能，滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。通信模式、網(wǎng)絡(luò)管理與調(diào)度方式等都會(huì)影響到通信的實(shí)時(shí)性、有效性與確定性。 5)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能與功能自治性。 這里的智能主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)字計(jì)算與數(shù)字通信能力上。而功能自治性 則是指將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理、控制計(jì)算等功能塊分散嵌人到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，借助位于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能，構(gòu)成全分布式控制系統(tǒng)，并具備隨時(shí)診斷設(shè)備工作狀態(tài)的能力。 6)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)工作在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)具有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性。工作在不同環(huán)境下的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)，對(duì)其環(huán)境適應(yīng)性有不同要求。在不同的高溫、嚴(yán)寒、粉塵環(huán)境下能保持正常工作狀態(tài)，具備抗振動(dòng)、抗電磁干擾的能力。在易燃易爆環(huán)境下能保證本質(zhì)安全，有能力支持總線(xiàn)供電等。這是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于普通計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要方面。采用防 雨、防潮、防電磁干擾的殼體封裝，選用工作溫 17 度范圍更寬的電子器件，以及采用屏蔽電纜或光纜作為傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)供電，滿(mǎn)足本質(zhì)安全防爆要求等都是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)所采取的提高環(huán)境適應(yīng)性的措施。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì) 由于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的以上特點(diǎn)，使得控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)和檢修維護(hù)，都體現(xiàn)出優(yōu)越性。 1)節(jié)省硬件數(shù)量與投資。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)中，由于智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能直接執(zhí)行多參數(shù)測(cè)量、控制、報(bào)警、累計(jì)計(jì)算等多種功能，因而可減少變送器的數(shù)量，不再需要單獨(dú)的調(diào)節(jié)器、計(jì)算單元等，不再需要 D(39。S 系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)整、轉(zhuǎn)換 等功能單元，從而也省去了它們之間的復(fù)雜接線(xiàn)，節(jié)省了一大筆硬件投資，減少了控制室的占地面積。 2)節(jié)省安裝費(fèi)用。 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)在一對(duì)雙絞線(xiàn)或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€(gè)設(shè)備，因而系統(tǒng)的連線(xiàn)非常簡(jiǎn)單。與傳統(tǒng)連接方式相比，所需電纜、端子、槽盒、機(jī)架的用量大大減少，連線(xiàn)設(shè)計(jì)與接頭校對(duì)的工作量也大大減少。當(dāng)需要增加現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備時(shí)，無(wú)需增設(shè)新的電纜，可就近連接在原有的電纜上，這樣既節(jié)省了投資，也減少了設(shè)計(jì)、安裝的工作量。據(jù)有關(guān)典型試驗(yàn)工程的測(cè)算資料，可節(jié)約安裝費(fèi)用 60%以上。 3)節(jié)省維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)。 由于現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備具有自診斷 與簡(jiǎn)單故障處理的能力，并通過(guò)數(shù)字通信將相關(guān)的診斷維護(hù)信息送往控制室，用戶(hù)可以查詢(xún)所有設(shè)備的運(yùn)行，診斷維護(hù)信息，以便早期分析故障原因并快速排除，縮短了維護(hù)停工時(shí)間。同時(shí)由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，連線(xiàn)簡(jiǎn)單而減少了維護(hù)工作量。、 4)用戶(hù)具有系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)。 用戶(hù)可以自由選擇不同廠商所提供的設(shè)備來(lái)集成系統(tǒng)不會(huì)為系統(tǒng)集成中不兼容的協(xié)議、接口而一籌莫展。使系統(tǒng)集成過(guò)程中的主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在用戶(hù)手中。 5)提高了系統(tǒng)的