【正文】 出模塊放入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，加上現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)完成，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散 控制?，F(xiàn)場(chǎng)總線要求不同的廠商遵從相同的制造標(biāo)準(zhǔn)，組成開(kāi)放的互連網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)。智能儀表的出現(xiàn)為現(xiàn) 場(chǎng)總線的誕生奠定了基礎(chǔ)。 2 現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì) 1983 年， Honeywell 推出了智能化儀表，它在原模擬儀表的基礎(chǔ)上增加了計(jì)算功能的微處理器芯片，在輸出的 4～ 20mA 直流信號(hào)上迭加了數(shù)字信號(hào)，使現(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的連接模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。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。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測(cè)量控制儀表，使它們各自具有了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通訊能力，采用可進(jìn)行簡(jiǎn)單連接的雙絞線等作為總線，把多個(gè)測(cè)量控制儀表連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并按公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間及現(xiàn)場(chǎng)儀表與遠(yuǎn)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，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它順應(yīng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，為形成以網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。今后火電廠的控制系統(tǒng)將會(huì)是： FCS處于控制系統(tǒng)中心地位，兼有 DCS系統(tǒng)哲學(xué)的一種新型控制系統(tǒng)。 5．結(jié)論 從上述分析論述中，我們可以得出以下簡(jiǎn)單的結(jié)論 ：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS 的出現(xiàn)，數(shù)字式分散控制 DCS 并不會(huì)消亡，而只是將過(guò)去處于控制系統(tǒng)中心地位的 DCS移到現(xiàn)場(chǎng)總線的一個(gè)站點(diǎn)上去。正如目前的 DCS 與新型的 PLC，由于多年的開(kāi)發(fā)研究，在各自保留自身原有的特點(diǎn)外，又相互補(bǔ)充，形成新的系統(tǒng)，現(xiàn)在的 DCS 已不是當(dāng)初的 DCS，同樣如此，新型的 PLC 也不是開(kāi)發(fā)初期的 PLC。再則，從前面的章節(jié)敘述中已經(jīng)談到，對(duì)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。它的設(shè)計(jì)思想、組態(tài)配置、功能匹配等已達(dá)十分完善的程度（當(dāng)然， DCS也存在進(jìn)一步發(fā)展的需求，例如高級(jí)軟件開(kāi)發(fā)，以滿足信息集成的要求），已滲透到火電廠控制系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域，并且在 FCS系統(tǒng)中也有些體現(xiàn)。由此而得出結(jié)論， “FCS將取代 DCS”，似乎也是順理成章之事。這些都是 DCS系統(tǒng)所不具備的，而由此產(chǎn)生的優(yōu)越性以及給火電廠的設(shè)計(jì)、配置、組態(tài)、運(yùn)行、維護(hù)、管理等方面帶來(lái)的效益也是 DCS系統(tǒng)所不及的。數(shù)字通訊是一種趨勢(shì)，它代表了技術(shù)進(jìn)步，是任何人阻擋不了的。這些論點(diǎn)歸納為一句話： FCS將取代 DCS， DCS從此將消亡?？梢赃@樣說(shuō)， 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(guò)程。它的性能大大優(yōu)于以住任何一種控制系統(tǒng)。編者以為，輔助車間的控制系統(tǒng)應(yīng)以遵循現(xiàn)場(chǎng)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(duì)象。另外，火力發(fā)電廠輔助車間，例如補(bǔ)給水處理車間、循環(huán)水車間、除灰除渣車間、輸煤車間等，在這些車間的工藝過(guò)程多以順序控制為主。 PLC作為一個(gè)站掛在高速總線上。 PLC在 FCS系統(tǒng)中的地位似乎已被確定并無(wú)多少爭(zhēng)論。 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(chǔ)器儲(chǔ)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(guò)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。 4． PLC與 DCS的前景 我們已經(jīng)知道有的 FCS是由 PLC發(fā)展而來(lái)，而有的 FCS是由 DCS發(fā)展而來(lái)，那么，今天 FCS已走向?qū)嵱没?PLC與 DCS前景又將如何。 3）流量、料位、溫度、壓力等參數(shù)的測(cè)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。 2）基本監(jiān)控如流量、料位、溫度、壓力等的變化是緩慢的，而且還有滯后效應(yīng)，因此，節(jié)點(diǎn)監(jiān)控并不需要快電子學(xué)的響應(yīng)時(shí)間， 但要求有復(fù)雜的模擬量處理能力。這一點(diǎn)并不作為與 DCS的比較，只是說(shuō)明用于過(guò)程控制或者說(shuō)用于模擬連續(xù)過(guò)程類的 FCS在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。 （ 8） FCS相對(duì)于 DCS組態(tài)簡(jiǎn)單，由于結(jié)構(gòu)、性能標(biāo)準(zhǔn)化，便于安裝、運(yùn)行、維護(hù)。 對(duì)于（ 6）、（ 7）兩點(diǎn)應(yīng)補(bǔ)充說(shuō)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(shuō)達(dá) 60~66%。 （ 7）與（ 6）同樣理由， FCS可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等，同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)費(fèi)用。 （ 6） FCS 由于信息處理現(xiàn)場(chǎng)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。因此，它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置（含變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)。 FCS采用全數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)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(cè)信息差錯(cuò)的功能。 （ 5） DCS 它可以控制和監(jiān)視工藝全過(guò)程，對(duì)自身進(jìn)行診斷、維護(hù)和組態(tài)。%。而 FCS 系統(tǒng)是全數(shù)字化，就免去了 D/A與 A/D變換，高集成化高性能，使精度可以從 177。而 FCS系統(tǒng)是開(kāi)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(chǎng)總線，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。因此， FCS 系統(tǒng)投資起點(diǎn)低，可以邊用、邊擴(kuò)、邊投運(yùn)。 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。現(xiàn)在有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)戰(zhàn)已告一段落，各大公司組織都已意識(shí)到，要真正占領(lǐng)市場(chǎng)，就得完善系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品。這種狀態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定不能說(shuō)沒(méi)有關(guān)系。做為 DCS 系統(tǒng)發(fā)展到今天，開(kāi)發(fā)初期提出的技術(shù)要求卻已滿足并得到了完善，目前的狀況是進(jìn)一步提高，因此也就不存在典型、理想的說(shuō)法。 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。其中熱控電纜和弱電電纜將大于 5000 根，即約占 60%左右（以根數(shù)計(jì)量）。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。每臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì) I/O點(diǎn)數(shù)為 5804點(diǎn)。熱力系統(tǒng)為單元制。附件隨橋架提供（如螺栓、螺母）。 圖 2：現(xiàn)場(chǎng)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?jī)?nèi)每臺(tái) 300MW 機(jī)組自動(dòng)化專業(yè)的電纜根數(shù)為 4038根 ；主廠房?jī)?nèi)每臺(tái) 300MW機(jī)組自動(dòng)化專業(yè)的電纜長(zhǎng)度為 350 公里；以上電纜的根數(shù)及長(zhǎng)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(tái)機(jī)組約 95 噸。單元控制室的標(biāo)高為 ，與運(yùn)行層標(biāo)高一致。熱力系統(tǒng)為單元制。但是，我們不可以采用 DCS系統(tǒng)的電廠中與自動(dòng)控制系統(tǒng)有關(guān)的所用電纜公里數(shù)看出，電纜在基建投資中所占份額。從圖 1 中可以看出，傳統(tǒng)的過(guò)程控制儀表系統(tǒng)每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置到控制室都需使用一對(duì)專用的雙絞線，以傳送 4~20mA信號(hào)，圖 2所示現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置到接線盒的雙絞線仍然可以使用，但是從現(xiàn)場(chǎng)接線盒到中央控制室僅用一根雙絞線完成數(shù)字通信。 3． 2 典型系統(tǒng)比較 通過(guò)使用 現(xiàn)場(chǎng)總線，用戶可以大量減少現(xiàn)場(chǎng)接線，用單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表可實(shí)現(xiàn)多變量通信，不同制造廠生產(chǎn)的裝置間可以完全互操作，增加現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)的控制功能，系統(tǒng)集成大大簡(jiǎn)化，并且維護(hù)十分簡(jiǎn)便。 考慮這個(gè)問(wèn)題的原則是：盡量減少總線上的信息往返。 現(xiàn)在一些帶現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)儀表本身裝了許多功能塊，雖然不同產(chǎn)品同種功能塊在性能上會(huì)稍有差別，但一個(gè)網(wǎng)絡(luò)支路上有許多功能雷同功能塊的情況是客觀存在的。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。 減少信息往返與減少系統(tǒng)的線纜有時(shí)會(huì)相互矛盾。減少信息往返常常可帶來(lái)改善系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的好處?？梢哉f(shuō)現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)就是信息處理的現(xiàn)場(chǎng)化?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的信息量沒(méi)有減少，甚至增加了，而傳輸信息的線纜卻大大減少了。 (3) FCS系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化 對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，無(wú)論是采用 DCS還是采用現(xiàn)場(chǎng)總線，系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的。再一點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線的一大特點(diǎn)就是要增加現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)控制功能。 (2)FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置 數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置是 FCS 系統(tǒng)的硬件支撐，是基礎(chǔ)，道理很簡(jiǎn)單， FCS 系統(tǒng)執(zhí)行的是自動(dòng)控制裝置與 現(xiàn)場(chǎng)裝置之間的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制。 通過(guò)上述，我們是否可以得出這樣一種映象：開(kāi)放的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的互操作性，就一個(gè)特定類型的現(xiàn)場(chǎng)總線而言，只要遵循該類型現(xiàn)場(chǎng)總線的總線協(xié)議，對(duì)其產(chǎn)品是開(kāi)放的，并具有互操作性。它們能