總線技術(shù)控制系統(tǒng)的發(fā)展

總線技術(shù)控制系統(tǒng)的發(fā)展是個的機會，也是一次嚴峻的挑戰(zhàn)，我國在這一技術(shù)領域還剛剛起步，了解國際上該項技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展動向，對我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對自動化技術(shù)、設備的更新，無疑具有重要的作用。

目前具有發(fā)展前景的現(xiàn)場總線技術(shù)有：智能儀表與網(wǎng)絡設備開發(fā)的軟硬件技術(shù)；組態(tài)技術(shù)，包括網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡設備、網(wǎng)段互連等；網(wǎng)絡管理技術(shù)，包括網(wǎng)絡管理軟件、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)操作與傳輸；人機接口、軟件技術(shù)；現(xiàn)場總線系統(tǒng)集成技術(shù)。既然是總線，就要向著趨于開放統(tǒng)一的方向發(fā)展，成為大家都遵守的標準規(guī)范，這一技術(shù)所涉及的應用領域十分廣泛，幾乎覆蓋了所有連續(xù)、離散工業(yè)領域，不同的領域有著不同的需求，一個現(xiàn)場總線體系可能不止容納單一的標準。在未來的發(fā)展中可能出現(xiàn)幾大總線標準共存，甚至在一個現(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi)，幾種總線標準的設備通過路由網(wǎng)關(guān)互連實現(xiàn)信息共享的局面。

現(xiàn)場總線儀表較傳統(tǒng)儀表的優(yōu)勢：

1.內(nèi)嵌控制功能:在每臺現(xiàn)場總線儀表中都內(nèi)嵌有PID控制、邏輯運算、算術(shù)運算、積算等模塊，用戶通過組態(tài)軟件對這些功能模塊進行任意調(diào)用，以實現(xiàn)過程參數(shù)的現(xiàn)場控制。

2.高速通信:現(xiàn)場總線儀表要像4mA～20mA系統(tǒng)那樣實現(xiàn)閉環(huán)實時控制需要更高的通信速度。由于高速需要高功率，即需要更大的電源功率消耗，這個要求與本質(zhì)安全產(chǎn)生了矛盾，因而現(xiàn)場總線儀表的通信速度不能過高。這就要求現(xiàn)場總線的通信速度適中，并且盡量減小系統(tǒng)的通信負荷?，F(xiàn)場總線儀表采用通信調(diào)度系統(tǒng)來控制變量的采樣、算法的執(zhí)行和通信系統(tǒng)的優(yōu)化。如把數(shù)據(jù)分為周期性和非周期性兩部分：對周期性數(shù)據(jù)必須在系統(tǒng)所需的周期內(nèi)處理完?，F(xiàn)場總線儀表具有了與模擬控制系統(tǒng)一樣的控制速度，因而也達到與模擬控制系統(tǒng)一樣的高速閉環(huán)控制性能。

由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化

由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化，使控制系統(tǒng)從設計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護，都體現(xiàn)出優(yōu)越性?，F(xiàn)場總線的優(yōu)點如下：

（1）節(jié)省硬件數(shù)量與投資：由于分散在現(xiàn)場的智能設備能直接執(zhí)行多種傳感、測量、控制、報警和計算功能，因而可減少變送器的數(shù)量，不再需要單獨的調(diào)節(jié)器、計算單元等，也不再需要DCS系統(tǒng)的信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離等功能單元及其復雜接線，還可以用工控PC機作為操作站，從而節(jié)省了一大筆硬件投資，并可減少控制室的占地面積。

（2）節(jié)省安裝費用：現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接線十分簡單，一對雙絞線或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€設備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設計與接頭校對的工作量也大大減少。當需要增加現(xiàn)場控制設備時，無需增設新的電纜，可就近連接在原有的電纜上，既節(jié)省了投資，又減少了設計、安裝的工作量。據(jù)有關(guān)典型試驗工程的測算資料表明，可節(jié)約安裝費用60％以上。