線路電連接多個(gè)電路以傳輸信息

現(xiàn)場總線的定義

現(xiàn)場總線字段是地理上有限的區(qū)域。在工程界，這就是工廠水平的系統(tǒng)，另一方面，總線是一組標(biāo)準(zhǔn)線路，該線路電連接多個(gè)電路以傳輸信息。

現(xiàn)場總線的想法是通過單個(gè)數(shù)字連接消除現(xiàn)場設(shè)備（如執(zhí)行器和傳感器及其控制器）之間的任何點(diǎn)對點(diǎn)鏈接，在該數(shù)字連接上，所有信息以串行順序連續(xù)通信并隨時(shí)間復(fù)用。

在大多數(shù)情況下，現(xiàn)場總線按順序以小包形式傳輸信息。與并行傳輸相比，信息的后續(xù)傳輸在更長的距離上減少了所需的連接線總數(shù)。

機(jī)架優(yōu)化:將宿主控制器與遠(yuǎn)程框架中數(shù)字量IO模塊之間的連接組

以通訊方式和計(jì)算機(jī)交換信息，通訊接口一般采用RS-485總線，通訊協(xié)議與模塊的生產(chǎn)廠家有關(guān)，但都是采用面向字符的通訊協(xié)議。

機(jī)架優(yōu)化：將宿主控制器與遠(yuǎn)程框架中數(shù)字量IO模塊之間的連接組合在一起的鏈路：

（1）發(fā)送到所有的位于遠(yuǎn)程框架的機(jī)架優(yōu)化的數(shù)字量模塊的數(shù)據(jù)都以同一個(gè)速率

（2）只有常規(guī)故障和IO數(shù)據(jù)，另外的狀態(tài)如診斷，數(shù)據(jù)是不可使用的

（3）當(dāng)產(chǎn)生數(shù)組時(shí)，框架內(nèi)每個(gè)框架槽都自動(dòng)添加8個(gè)字節(jié)，這個(gè)數(shù)目不要超過上限500字節(jié)。如果槽位是空槽，也會(huì)添加8個(gè)字節(jié)。

（4）機(jī)架優(yōu)化只能用于數(shù)字量遠(yuǎn)程IO模塊

現(xiàn)場總線采用哪種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性?

現(xiàn)場總線采用哪種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性？

另一種是采用網(wǎng)絡(luò)管理和數(shù)據(jù)鏈路調(diào)度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性，這是一種很復(fù)雜的技術(shù)。一般認(rèn)為，分時(shí)式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)具有可預(yù)知性，但資源利用率低；搶先式實(shí)時(shí)系統(tǒng)資源利用率高，但往往響應(yīng)具有不可預(yù)知性。現(xiàn)在的現(xiàn)場總線往往采用兩者結(jié)合的方式進(jìn)行管理和調(diào)度，以達(dá)到某種平衡。

FCS是從DCS發(fā)展而來，有一個(gè)量變到質(zhì)變的過程。從表面上來看，F(xiàn)CS與DCS區(qū)別僅僅在于從“分散控制”發(fā)展到“現(xiàn)場控制”；數(shù)據(jù)的傳輸從“點(diǎn)到點(diǎn)”采用“總線”方式。其實(shí)不然，當(dāng)時(shí)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)已被廣泛地接受，人們開始以大系統(tǒng)的概念來看待整個(gè)過程控制體系。系統(tǒng)的增大，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)的通訊技術(shù)急劇發(fā)展；于是科技界充分認(rèn)識(shí)到在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展中起過重要作用的總線技術(shù)可以大大進(jìn)控制系統(tǒng)的發(fā)展。

現(xiàn)場總線系統(tǒng)打破傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

現(xiàn)場總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，其在技術(shù)上具有以下特點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)的開放性：現(xiàn)場總線致力于建立統(tǒng)一的工廠底層網(wǎng)絡(luò)的開放系統(tǒng)。用戶可根據(jù)自己的需要，通過現(xiàn)場總線把來自不同廠商的產(chǎn)品組成大小隨意的開放互連系統(tǒng)。

（2）互操作性與互用性：互操作性是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通；而互用性則意味著不同生產(chǎn)廠家的性能類似的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)相互替換。

（3）現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性：它將傳感測量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成，僅靠現(xiàn)場設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能，并可隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性：現(xiàn)場總線構(gòu)成一種新的全分散式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，從根本上改變了集中與分散相結(jié)合的DCS體系，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。

（5）對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性：現(xiàn)場總線是專為現(xiàn)場環(huán)境而設(shè)計(jì)的，支持各種通信介質(zhì)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能采用兩線制實(shí)現(xiàn)供電與通信，并可滿足本質(zhì)安全防爆要求等。