作者：顾胜雄
发布时间：2003-07-2110:55:00
1. 现场总线技术的本质
现场总线技术本质上是早已成熟的网络通信技术，是伴随近年来互联网和数字浪潮炒作起来的衍生品。早在 20 世纪 70 年代，PLC（可编程逻辑控制器）就已经包含了这项技术，在 PLC 中称为远程 I/O（PLC 通过其远程 I/O 模块与多个现场设备通信）。在 20 世纪 80 年代初，由西门子等十多家公司在北海石油 BP 的石油钻井平台进行了一个称为高速现场总线的实验，将所有的传感器和执行器通过载波方式挂到一对电源线上与控制装置通信。由于石油钻井平台的空间有限，布线和线缆维护困难，因此希望减少电缆。值得注意的是，只有电源线和通信线合用，才是现场总线的意义所在。可以想见，做到这一点的成本是不低的。2. 现场总线的局限性
需要意识到，现场总线的本质是现场传感器和执行器等设备与控制装置之间的通信，它本身既不能取代现场设备，也不能代替 PLC/DCS/IPC 等控制装置。一些人提出一个新名词 FCS（现场总线控制系统），并声称它取代了 DCS/PLC，这是言过其实的。DCS 自身就是分散控制系统，已经足够宽泛，至于用什么来实现分散控制并没有规定，也不好规定，所以用 PLC 连网也可以构成 DCS。只不过一些定义 FCS 的人强调了 FCS 实现了彻底的分散，事实上，彻底的分散却变成了彻底的集中，因为实现系统功能所需的信息全部依赖总线来交换，总线的可靠性和总线上任何一个节点的可靠性决定了整个系统的命运。3. 现场总线的成本问题
现场总线的成本大大提高了，每个传感器都需要单独的信号放大/调理电路、A/D 转换、载波和通信电路、电源部件及其他智能部件。要使这些成本低于一对普通导线，恐怕不太现实。4. 现场总线的故障诊断
现场总线的故障确定和排除也是一件很困难的事情，因为当总线上的某个节点机故障并封锁总线时，要确认哪个节点故障是不容易的，只能一段一段、一个一个地拔除。5. 现场总线与 DCS/PLC 的关系
主张 FCS 会取代 DCS 和 PLC 的人通常确实在工程上应用过，但仔细观察，原来大多是些监测报警和简单控制。FCS 的论据是每个智能执行器本身可以具有控制装置（PLC、IPC、DCS 控制站）的能力。而事实上，像大型发电厂、大型化工/冶金等复杂控制系统，其控制逻辑极其复杂，其输入/输出、输出与输出之间存在千丝万缕的关系，如何将这些任务进行分割分配给每个执行器是很难的。合理的现场总线应用应该是：传感器完成信号的数字化，并进行一些必要的预处理（如热电偶非线性补偿、传感器故障诊断），执行器完成后期处理和动作，控制装置接收传感器的信号，进行统一运算，将运算结果送给执行器。6. 现场总线的实时性
由于现场总线的所有信息都需要通过总线串行交换，其实时性不得不受到限制。7. 现场总线的应用场景
现场总线由于能大大减少电缆，因此对于大楼布线这样对电缆数量有要求的场合十分有意义。8. 现场总线的应用局限
在工业应用中，机电设备、小型系统、重要安全的装置或系统不适合使用现场总线。9. 场总线在开关量信号中的应用
在工业中，2/3 以上的开关量信号（短距离时）不适合使用现场总线。10. 未来控制系统的发展
未来的控制系统或装置是多种技术的复合应用，很难说谁替代了谁。本文原创来源：电气TV网，欢迎收藏本网址，收藏不迷路哦！
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