第二部分 现场总线基础知识讲座

概念

现场总线控制系统(FCS)是一种适用于工业设备自动化控制的计算机局域网络。它利用具有检测、控制和通信能力的微处理芯片和数字化仪表在现场实施彻底的分散控制,并将这些分散的测量和控制设备作为网络节点,通过总线连接形成现场总线控制系统。它是网络集成式全分布控制系统,将DCS系统现场控制机的功能分散到各个网络节点中,从而开放并标准化系统,实现不同制造商产品的互联,降低成本,提高可靠性。

组成

  • 测量系统:具有多变量高性能测量能力,使测量仪表具备计算能力等更多功能,采用数字信号,具有高分辨率、高准确性、抗干扰和抗畸变能力强,并提供设备状态信息。
  • 控制系统:包括组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等,用于配置功能块、处理数据、进行优化控制、报警、监视和显示。
  • 管理系统:提供设备自身、过程和运行状态信息,实现设备诊断、可靠性分析和预测性维护。
  • 总线系统:包括总线网络、计算机、服务器、网关、协议变换器和集线器等硬件设备,以及网络操作软件、服务器操作软件、协议和网络管理协议等软件。

特点

  • 功能集中,控制分散,结构横向分散,纵向分级。
  • 快速实时响应能力,通信量不大,传输速率低,但实时响应时间要求高。
  • 开放标准,不同制造商的产品可以互联。
  • 结构简洁,降低成本,提高可靠性。
  • 满足实时性要求,提高系统运行效率。

应用

现场总线控制系统广泛应用于工业制造、能源、交通和医疗等领域。例如,在制造业中,它用于自动化生产线、控制设备和监测工艺参数。在能源领域,它用于电厂、输电和配电系统的控制和监控。在交通领域,它用于铁路、公路和机场的控制和管理。在医疗领域,它用于医疗设备的控制和监测。

结论

现场总线控制系统是工业自动化控制领域的重要发展方向,它具有开放标准、结构简洁、成本低廉、可靠性高和实时性强的特点,可以有效提高控制系统的性能和效率。随着技术的不断进步,现场总线控制系统将会得到更加广泛的应用。

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