现场总线技术在电力自动化中的应用
1、概述
现场总线（Fieldbus）是当前自动化领域的热门话题，被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，随着工业电网的日益复杂，人们对电网的安全要求也越来越高，现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。
2、现场总线
现场总线是80年代末、90年代初国际上形成的，用于生产现场、在微机化测量控制设备之间的实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
现场总线系统FCS称为第五代控制系统，人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DSC系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。
2.1 特点
现场总线技术是计算机，网络通讯、超大规模集成电路、仪表和测试、过程控制和生产管理等现代高科技迅猛发展的综合产物，因此现场总线的内涵现在已远远不是指这一根通讯线或一种通讯标准。现场总线的控制系统在精度、可靠性、经济性等许多方面都要比传统的控制系统要优越得多，其主要特点如下。
A 系统的开放性。
传统的控制系统是个自我封闭的系统，一般只能通过工作站的串口或并口对外通讯。在ＦＣＳ中, 工作站同时靠挂于现场总线和局域网两层网络，通过后者可以与其它计算机系统或网络进行高速信息交换，以实现资源共享。另外，现场总线的技术标准是对所有制造商和用户公开的，没有专利许可要求，实行技术共享。它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
B 可操作性与互用性
不同厂家生产的DCS产品不能互换，要想更新技术和设备，只能全部更换。FCS可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。
C 现场设备的智能化与功能自治性
传统的DCS至少要有操作站、控制站和现场设备三层结构，它的信号传递是模拟信号的单向传递，信号在传递过程中产生的误差较大，另外系统难以迅速判断故障而带故障运行。在FCS中采用双向数字通讯，它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
D 系统结构的高度分散性
由于FCS现场设备本身已可完成自动控制的基本功能，使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。从根本上改变了原有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。
E 对现场环境的适应性
现场总线作为工厂底层网络工作在现场设备前端, 是专为在现场环境工作而设计的，它可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现送电与通信，并可满足本质安全防爆要求等。
2.2 LonWorks现场总线简介
LonWorks是一具有强劲实力的现场总线技术，它是由美国Echelon公司推出并由它们与摩托罗拉、东芝公司共同倡导，于1990
年正式公布而形成的。它采用了ISO／OSI模型的全部七层通讯协议，采用了面向对象的设计方法，这是以往的现场总线所不支持的，具体就是通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，其通讯速率从300bps至1.5Mbps不等，直接通信距离可达到2700m(78kbps，双绞线)，支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电源线等多种通信介质，并开发相应的本安防爆产品，被誉为通用控制网络。
LonWorks技术所采用的LonTalk协议被封装在称之为神经元（Neuron）的芯片中并得以实现。集成芯片中有3个8位CPU；一个用于完成开放互连模型中第1～2层的功能，称为媒体访问控制处理器，实现介质访问的控制与处理；第二个用于完成第3～6层的功能，称为网络处理器，进行网络变量处理的寻址、处理、背景诊断、函数路径选择、软件计量时、网络管理，并负责网络通信控制、收发数据包等；第三个是应用处理器，执行操作系统服务与用户代码。芯片中还具有存储信息缓冲区，以实现CPU之间的信息传递，并作为网络缓冲区和应用缓冲区。
LonWorks公司的技术策略是鼓励各OEM开发商运用LonWorks 技术和神经元芯片，开发自己的应用产品，据称目前已有2600多家公司在不同程度上卷入了LonWorks技术：1000多家公司已经推出了LonWorks产品。它被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、运输设备、工业过程控制等行业。为了支持LonWorks与其它协议和网络之间的互连与互操作，该公司正在开发各种网关，以便将LonWorks与以太网、FF、Profibus等互连为系统。
另外，在开发智能通信接口、智能传感器方面，LonWorks神经元芯片也具有独特的优势。
LonWorks技术已经被美国暖通工程师协会ASHRE定为建筑自动化协议BACnet的一个标准。美国消费电子制造商协会也已通过决议，以LonWorks技术为基础制定了EIA-709标准。
这样，LonWorks已经建立了一套从协议开发、芯片设计、芯片制造、控制模块开发制造、OEM控制产品、最终控制产品、分销、系统集成等一系列完整的开发、制造、推广、应用体系结构，吸引了数万家企业参与到这项工作中来，这对于一种技术的推广、应用有很大的促进作用。
3、现场总线在电力自动化中的应用
近年来随着我集团公司生产规模的扩大发展，35KV级输电网已成为主要的输配电网架，各级35KV变电站也成为各矿井生产供配电的枢纽环节。由于35KV变电站的建设跨年代较长，自动化装备已远远不能满足技术管理的需求，装备落后，信息通道不完整，将严重地影响到电力网的安全运行和对突发事件的快速反应与决策。且我集团公司新增矿井为高瓦斯矿井，对电网的安全有更高的要求。为了电网的安全与经济运行，我公司决定对电力自动化进行一次性改造，其中35KV变电站的间隔层通讯网络全部采用现场总线技术。
四方华能电网控制系统有限公司的CSC2000综合变电站自动化系统是国内率先采用LonWorks现场总线的系统。四方公司在国际上率先将LonWorks现场总线技术应用于变电站综合自动化系统，并将基于微处理器的间隔层设备直接并入LonWorks现场总线，以其高可靠的性能和大容量高速度的通信能力，大大提高了通信系统的信息吞吐和数据处理能力，从而解决了应用低速串口通信采样数据时经常产生的瓶颈现象。
LonWorks现场总线网络具有很强的抗干扰、抗震动性，适用于较大的温度范围，适合于变电站较恶劣的工业环境。其传输速率已远远满足变电站综合自动化系统对信息传输速度的要求。
站内网络通讯采用以太网与LonWorks现场总线相结合的形式，如图1所示站控层采用以太网，间隔层采用LonWorks现场总线，信息通过间隔层的测控单元上传到主干网上。这种方案实际上将嵌入式以太网与LonWorks现场总线技术相结合，可发挥各自的优势。
1、后台机
2、工程师站
3、远动机
4、测控单元
5、测控装置6.1、10M以太监控网 6.2、10M以太监控网 6.3、10M以太录波网
该系统中测控单元是核心与关键所在，它的原理如图2所示，CPU 选用了32位单片机，CPU部分采用了嵌入式软件设计，利用实时多任务操作系统及TCP/IP模块，完成以太网的通讯与测控任务，其中Neuron 芯片作为CPU的通讯处理器完成LonWorks络的通讯任务，利用它就可与保护装置通讯。测控单元以LonWorks网与四方公司制造的保护装置相连，可用RS485、RS232与其他厂家制造的保护装置相连。
采用现场总线方式后与传统的DCS系统相比有以下明显的好处：A 节省硬件数量与投资。由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设
备能直接执行多种传感、控制、报警和计算功能，因而可减少变送器的数量，不再需要单独的控制器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线，还可以用工控PC机作为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，由于控制设备的减少，还可减少控制室的占地面积。
B 节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，既节省了投资，也减少了设计、安装的工作量。据有关典型试验工程的测算资料，可节约安装费用60％以上。
C 节省维护开销。由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力，并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室，用户可以查询所有设备的运行，诊断维护信息，以便早期分析故障原因并快速排除。缩短了维护停工时间，同时由于系统结构简化，连线简单而减少了维护工作量。
D 用户具有高度的系统集成主动权。用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。避免因选择了某一品牌的产品被“框死”了设备的选择范围，不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展，使系统集成过程中的主动权完全掌握在用户手中。
E 提高了系统的准确性与可靠性。由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的准确度，减少了传送误差。同时，由于系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表内部
功能加强：减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性。
4 结束语
在变电站中采用现场总线后可实现真正的分层、分布式结构，这种完全分层分布式系统，进一步提高了整个系统的可靠性，使系统具有很大的灵活性和可扩展性，符合国际上变电站综合自动化系统的发展趋势。
现场总线在电厂、变电站和电力系统中有非常广阔的应用前景,特别是在新建项目中能在可靠性、高精度、经济性等诸多方面获得最大的效益。电力系统历来是自动化程度最高的生产部门,在国内外现场总线厂家和设计研究部门的共同努力下,基于现场总线的控制系统必将分系统、分阶段地逐步取代现有的分散式控制系统,在未来定将成为我国电力系统自动化的主导设备。
参考文献：
1. 阳宪惠,现场总线技术及其应用,清华大学出版社.2002
2. 蔡皖东,计算机网络技术,西安电子科技大学出版社.1998
3. 周明，现场总线控制系统，中国电力出版社，2002
电力自动化技术在电力工程中的应用许红梅 发表时间：2019-01-21T15:32:40.780Z 来源：《电力设备》2018年第25期作者：许红梅 [导读] 摘要：随着我国经济的不断发展，以及科学技术的进步，电力自动化技术已经在电力工程中得到了广泛应用，其建设水平也在不断加深。 (国网山东省电力公司东营市垦利区供电公司山东东营 257500) 摘要：随着我国经济的不断发展，以及科学技术的进步，电力自动化技术已经在电力工程中得到了广泛应用，其建设水平也在不断加深。但是科学技术的迅猛发展既是机遇，也是挑战，因此，现如今我们需要对电力自动化技术发展情况进行详细了解，充分利用科学技术，才能进一步提升电力自动化技术的水平。本文首先是对电力自动化技术在电力系统中的应用现状进行了分析，其次阐述了电力自动化技术在电力工程中的具体应用，并且预测了未来电力自动化技术的发展趋势。 关键词：电力自动化；电力工程；应用 引言 随着我国综合国力的不断提高，供电公司生产运行的特殊性与重要性也越发明显。电力系统供电稳定发展对我国经济建设十分重要。现阶段，我国诸多电力系统供电公司已经成功将供电自动化技术应用到电力系统供电实际运行中去。论文通过对存在弊端问题的分析，结合湖北武汉供电公司电力系统实际情况，运用科学、合理的方式对电力系统自动化控制技术进行优化，进而为我国电力系统供电公司的综合发展提供广阔的舞台空间。 1电力工程中电力系统自动化技术含义 电力系统自动化技术指的是在电力工程建设生产中，为了提升其生产技术应用控制能力而采取的一种新型技术，在这种技术的应用控制中注重的是对技术控制中的实践性及科学性处理。按照电力系统自动化技术应用在电力工程中的技术控制来看，其技术应用控制主要体现在自动化技术控制中的技术实施中，按照其技术实施中的控制采用智能化监控体系，对整个系统监控中的技术应用控制做出了全面性整合，并且在技术的应用控制中，其对应的技术应用展现是以网络化技术发展为基础进行的[1]。 2电力自动化技术综述 科技的发展与进步，促使电网工程也有了很大的发展。依托计算机与互联网的强大功能，配电技术不断朝向网络化发展，电力工程稳定性不再成为困扰人们的问题与难点。电力自动化技术依靠现代电子技术、信息处理技术、以及网络通信等技术的集成，而发展起来的综合型技术。在电力工程中，主要起到监视与远程监控等作用。其是电力系统稳定发展的重要基础，并为电力系统带来更加优质的服务。电力自动化技术中，电力系统由众多环节组成，如发电、输电、变电、配电等。其需要电力系统的一次设备与二次设备联合作用，才能保证电力运行的稳定性与可靠性。 3电力系统自动化技术在电力工程中的应用 3.1智能保护技术与综合自动化技术 随着我国科技水平的不断提高与网络信息化技术的应用普及，智能化技术也随之兴起。其中智能保护技术就是基于网络信息技术的基础上，通过相关的智能自动化技术整合，形成的较为先进的电力工程智能保护技术。现阶段，我国的智能保护技术发展较为成熟，在电力工程的投入应用中具有加大的发展空间与投资前景。在电力工程对其智能保护技术进行使用时可以实现分层设施应用与各级电压电站中应用。其次，为了更好地巩固与保持智能保护技术的稳定性与效率，可以在其核心技术的基础上加设相对的人工智能技术，这种技术的优点在于拟人化操控，可以对智能保护技术进行进一步的革新与提高。最后，综合化自动化技术在湖北武汉供电公司较为常见，这种综合自动化技术对配电网管理、电厂运行管理与电力供给管理中起到积极的促动作用，是当下我国电力系统重要的基础性保障技术。综合性自动化技术必须结合计算机技术、网络信息技术与通信技术，这样才能更好发挥其在电力工程及系统中的实质作用。而湖北武汉供电公司就充分认识到这一点，通过该技术的成功应用保障了其供电企业发展与安全输电的稳定性。 3.2智能仿真技术应用 智能仿真技术在电力系统自动化技术应用中，主要体现在技术应用的智能化仿真体系建设中，为了将电力工程建设管理中的技术应用控制能力提升，需要按照电力工程建设中的技术应用控制进行自动化技术仿真模型构建，通过仿真模型构建，能够对整个工程系统运行中的电力传输状况进行监督，保障了整个工程建设管理中的技术应用控制整合能力提升，并且在进行电力工程建设传输中，能够借助自动化仿真技术，将整个系统技术控制中的关键性危险点明确，保障了技术应用控制的整合能力提升。 3.3PCL技术及计算机技术应用 将电力工程建设中的技术应用控制建立在PCL技术芯片之上，通过PCL智能芯片控制，对整个电力供应中的电力运行进行监控，编写不同的指令用来操作不同的系统运行工序，当系统运行中出现了对应的系统故障时，芯片就可以直接发出指令，断掉对应的故障线路，防止出现供电危险，以此保障电力工程电力传输供应安全。按照我国当前电力工程建设中对于智能化供电建设管理需求来看，我国电力建设已经出现了较为明显的改变，以计算机为智能化供电建设要素的电力建设已经实现，将电力运行中的监控信息和计算机技术应用整合，以此进行智能供电建设管理工作开展中的要点控制。 3.4变电站自动化技术 首先，变电站的自动化技术的实现应该依托计算机信息网络技术，通过计算机的投入与网络信息技术的应用，可以对相关的变电站信息与具体管理工作进行有效的统一整合与集中共享，对改善变电站工作环境起到一定的积极推动作用。其次，可以采用相关的多媒体技术与可调控电子模式，对变电站进行全方位的实时监控与管理工作，管理人员可以通过控制中心的多媒体屏幕，对变电站的相关数据信息进行监控与管理，并对相关数据信息进行电子自动化记录，将记录数据保存在特定的储备硬盘上，方便日后的查询工作[1]。 4电力自动化技术在电力工程中的应用的要求 4.1保障安装施工的质量 对于电力自动化系统的后期维护也非常重要，这就需要有相关专业知识的人对其进行验收尧监督，来保证其安全。首先，相关工作人员应该根据政府相关政策尧相关要求对竣工的工作进行及时验收，来保障电力自动化技术的安全运行，从而提高电力工程的安全性尧可靠
试述电力工程中的电力自动化技术应用 发表时间：2018-08-06T16:15:11.777Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：方一宁高晓东刘悦刘效源卢晓蕊张瑞王仁[导读] 摘要：现如今，我国飞速发展，经济不断进步，人们对于电力的需求越来越大，这使我国电力系统进一步的发展。 (国网本溪供电公司辽宁本溪 117000) 摘要：现如今，我国飞速发展，经济不断进步，人们对于电力的需求越来越大，这使我国电力系统进一步的发展。在当今时代下，传统的电力工程已经无法满足人们的需求，必须要探索全新的发展道路。而电力自动化技术，能够对传统的电力工程进行创新，进行自动化监督和控制，提高电力工程的服务效率，保证电力运输过程中的安全与稳定。 关键词：电力工程；电力；自动化；技术应用 引言 经济的发展以及社会的进步，人们对电力系统也提出了更高的要求，因此，如何更好地保证电力系统的安全以及稳定成为了很急迫的事情。科技的发展使得电力自动化技术得到了发展的契机，并被广泛的应用到电力工程中，并且得到了好的效果，电子自动化技术的应用，使得电力系统得到了完善以及发展，解决了电力工程中出现的矛盾和问题，随着电子自动化技术的发展以及更广泛的应用，电力工程必将得到更好地完善和发展。 1电力自动化技术概述 电力自动化技术属于一门综合性的技术，它主要是在信息处理技术和网络通信技术的基础上发展而来的。在电力工程中，实现自动化技术，不仅能够提高电力系统的远程管理与监控技术，而且还能够保证电力系统的稳定运行。为了实现电力工程的电力自动化技术应用，就必须具备以下方面的要求：首先，要满足电力工程每个环节的技术要求，并能够对电气设备和系统进行实时监控，一旦发现在电力系统中出现了电能运输问题，就能够及时采取相应的措施进行解决，从而保证设备的安全运行。其次，要确保技术的安全性，防止因技术问题而导致事故的发生，保证施工人员的财产和生命安全，从而提高企业的经济效益。再次，还要加强数据的收集与处理能力，同时还要有能够辨别异常数据的能力，从而保证电力系统的可靠性。最后，在保证电力系统正常稳定运行的情况下，要减低运行成本，节约能源。 2电力自动化技术的发展 2.1电网调度技术的自动化 电网自动化技术是以计算机的控制为核心系统，电网调度是以信息技术以及控制技术为主要的应用，实现信息的采集以及整理和显示，并保证整个电网的良好的运行状态，从而使得调度人员可以掌握全部电网，实现有效的指挥和良好的运行。电网调度技术的自动化，加强了对电力工程的监控，可以更好地应对突发事故，从而保证电网的运行稳定，在过去，一直发挥着很重要的作用。 2.2变电站技术的自动化 变电站技术的自动化主要是利用计算机和通信技术实现信息的集中处理与有效地应用，此乃个人实现电力工程中的变电站的信息处理，可以对电力系统进行重新组合以及优化设计，从而为信息的收集和处理进行比较齐全的数据处理，从而可以更好地监控电力系统的操作和运行的情况。 2.3配电网技术的自动化 配电网技术的自动化技术主要是针对城乡配电网进行的改造，主要目的就是进一步实现电网的自动化，从而实现电网的长久稳定发展，并确保人们的用电安全，从整体上提高电力企业的经济效益。在使用配电网技术时，主要是对用户计量表进行数据分析，从而找到设备的故障问题，及时采取相应的措施来解决设备故障，在一定程度上减少电量的损失程度，最终提高用电能力的效率。 3电力工程中的电力自动化技术应用 3.1自动化补偿技术 在传统的电力工程中，进行电力补偿时，一般采用的是低压无功补偿技术，其补偿原理是：将单一信号，与经由采集的三相电容器予以补偿，这种技术方式有很多的不足之处。如，它在对单相负荷用户进行补偿时，很容易出现三相负荷失衡的现象，导致补偿过度或是补偿不足的结果，所以这种补偿技术已不能适应现今电力工程的发展状况，甚至已经阻碍了电力工程的发展。而将电力自动化技术应用于电力工程中，有利于有效解决这一历史难题，弥补存在的不足之处。该自动化技术，可以实现以下3大补偿结合：一是稳态补偿和快速补偿的有机整合；二是三相补偿与分相补偿的有机整合；三是固定补偿和动态补偿的有机整合。实现这3大补偿的有机整合，有利于在电力补偿时，根据负荷的变化进行相应的适度的调整，最终能够有效提升补偿的精度。 3.2现场总线技术 现场总线技术同样也是一种在电力工程诸多领域中，得以广泛应用的电力自动化技术。近年来，在电力系统领域中，使用最多的现场总线技术有LONWORKS和CAN技术等。现场总线技术的主要原理是，把自动化装置和相关的仪表控制设备实现相互联系，目的是形成一个优质的电力系统网络，能够随时监控和管理的电力设备。该技术能够将现代化的数字通信技术和计算机技术等，实现有效整合，是一种综合程度很高的电力自动化技术。与此同时，该技术还可以通过有力地依托传感器的各项功能，对相关设备的电阻以及电流等一系列信息，进行实时监控，并将监控到的信息及时传输给主机，相关的工作人员可以参考和借鉴传输到主机的相关信息，做出科学、合理的决策和判断，然后发出正确的指令，接着相关的设备就可以自动接收和执行工作人员发出的指令，实现电力系统的自动化管理。此外，现场总线技术的另一个显著优势是，它仅需要通过控制相关的仪表设备，就能够快速简单地连接前置机和上位机，从而有效地控制电力系统。综上可见，将现场总线技术应用到电力工程领域中，在很大程度上有利于提高对电力系统的管理质量和效率，大大减小电力系统运行的风险和困难，从而有力地推动和促进我国电力行业不断向前发展。 3.3光互连技术 光互连技术在电力工程中的作用也是不容小觑的，而该技术具体指的是能够在继电自动控制系统中对机电装置进行控制，而且不会受到平面或者是电容负载限制，可以达到监控具体要求。根据实践调查结果显示，在电子信息传输的过程中，能够弥补编程不足之处，在发现问题后可以及时解决。与此同时，还能够对数据信息当中具有价值的信息内容进行深入地挖掘，进一步增强电力系统灵活程度，为电力系统运行的稳定性提供保障。光互连技术被应用在电力调度室当中，也要提高调度室内部员工的技术要求。其中，在对该技术进行应用的过程中，必须要根据具体的规范要求开展电力调度工作，确保自身生命安全。
电力自动化技术应用分析 发表时间：2017-11-15T17:24:33.183Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：马浩博 [导读] 摘要：随着社会的不断发展，我国的城市化进程得到了前所未有的推进，电能的使用量也在日益增加。 （国网河南省电力公司兰考县供电公司河南省开封市 475300） 摘要：随着社会的不断发展，我国的城市化进程得到了前所未有的推进，电能的使用量也在日益增加。电力自动化技术是电力工程当中一项非常重要的技术，它的应用很好的推进了我国电力行业的发展进程。本篇文章首先简要论述了电力自动化技术，继而分析了其发展的进程，最后探讨了其在电力工程当中的具体应用。 关键词：电力自动化技术；电力工程；应用 我国的国民经济正在高速的发展之中，无论是在各行业的生产活动，还是我们的日常生活当中，电能都是必不可少的。由于现代高新科技的发展，给电力自动化技术的发展提供了很好的保障。电力自动化技术在电力工程当中的使用可以让工作人员实时把握电网整体的运行情况，还可以确保电力系统的安全运行。电力行业应该将电力自动化技术应用的发展重视起来，为人们提供质量更高、更为安全的电能，为社会的发展提供源源不断的动力。 1、简述电力自动化技术 电力自动化技术是一种综合性较强的新型技术，主要是以信息处理技术以及网络通信技术为基础。自动化技术在电力工程当中的应用可以使其远程管理和监控技术得以提升，同时还有保障电力系统整体安全稳定运行的作用。电力企业想要实现自动化技术的应用，应该符合以下几点要求：①满足生产运营当中各环节在技术层面的需求，实现对电力系统和各种电气设备的实时监控，发现问题要及时采取措施加以弥补，确保设备可以安全运行；②保证应用技术具有一定的安全性能，以防由于技术的问题而引发事故；③增强收集数据以及处理数据的能力，并且要清晰的辨别出系统运行当中出现的异常数据，确保潜电力系统能够可靠地运行；④确保系统安全稳定运行的前提之下，尽量缩减成本投入，降低能源消耗。 2、电力自动化技术发展进程 随着科学技术的不断更新和发展，电力自动化技术已经被应用到我们的日常工作和生活当中。下面就近些年来电力自动化技术发展的几个领域做出探讨。 2.1电网调度 自动化技术在电网调度当中的应用是将计算机作为核心的一种现代化电网调度系统。主要作用在于对电网整体的运行状况加以实时的监控，对系统中各种电力设备的故障加以及时的处理，继而保证电网的安全。也就是说，将现代计算机技术利用起来，将相关的数据信息加以全面的收集以及处理，利用适合的管理措施对电网正常运行做出保障。而且在电网调度当中应用自动化技术可以实现安全事故发生几率的下降，同时还能对电网中电能的损耗加以一定的控制，继而实现电网运行正常的保障。自动化技术的应用还可以针对电网中出现的一些突发事件加以非常完善的处理。所以，在目前的电网调度工作当中应用自动化技术有着非常重要的意义。 2.2变电站 电力自动化技术在变电站当中的应用依靠的主要是现代通讯技术与计算机技术的完美结合，继而达成对数据信息较为集中的处理，实现变电站内机械设备和电力系统整体的优化。电力自动化技术在变电站当中的应用具有非常多的特点，在实现电网的自动化建设的同时还可以让工作人员对系统的操作更为便捷。在针对相关系统数据加以监控的时候，能够提升对于单元模块出现故障的识别程度，继而确保电力系统的安全运行。 2.3配电网 电力自动化技术在配电网中的应用的目的在于改造城镇乡村的配电网，逐步实现电网功能的自动化，让电网能够保持一个长期稳定的发展态势，保证用电客户的生命财产安全，继而为电力企业在社会效益和经济效益方面的提升做出保障。在对配电网自动化技术加以应用的过程当中，最为重要的就是对用电客户的电表加以相应的数据分析，将设备当中出现问题的部分准确的找出，继而采取适合的措施对故障加以处理，这样就能降低电能的损失，继而提升电力企业的经济效益。 3、电力自动化技术在电力工程当中的具体应用 电力工程是保障国民经济发展的基础性工程，将电力自动化技术在其中应用的加强具有十分重大的意义，能让电力工程在的运营过程中实现对电力系统的远程实时监控和管理，对其安全可靠的运行提供了良好的保障。以下是电力自动化技术在电力工程当中应用的几个具体的内容。 3.1现场总线技术 将自动化技术的相关装置连接到电力系统的机械设备当中，能够实现多站式一体化数字信息网络的形成，将通信技术、计算机技术、传感器以及控制器等有机的融合在一起而形成的综合性技术就是现场总线技术。我们国家的电力行业在发展的进程当中，在电力工程当中对现场总线技术实施了非常良好的运用，应用范围十分的广泛。其主要的作用过程是当变送器对电力数据信息加以收集之后，发出相应的电信号，然后由计算机将电信号加以实时计算，继而得到判断结果，在这个过程当中实现了电力自动化技术的具体应用。在电力系统当中应用现场总线技术的主要目的不是对电网整体加以控制，应该是具有针对性的对一些较为具体的数据信息加以控制。现场总线技术的实际运用还可以提升前置机跟上位机之间配合的程度，利用仪表对其加以掌控，继而实现操控整个电力系统的最终目标。在电力系统从业人员的不断努力之下，会对现场总线技术加以不断的完善，继而达到对电力系统当中数据信息的实时共享，在对电力系统实施监控的过程当中，能将电力设备出现的问题在第一时间呈现出来，并且积极采用与之相对应的有效措施对其加以解决，这就给电力系统安全、稳定的运行提供了良好的保障，同时为我们国家电力行业健康的发展提供源源不断的动力。 3.2主动对象数据库 电力工程当中还有一项较为重要的技术就是数据库技术，它的作用在于监控与控制电力系统的同时，利用计算机所具备的储存功能，对电力系统的安全性以及可靠性加以进一步的提升，这对于电力系统未来的发展进程有着非常重要的意义。我们国家原有电力系统的数据库技术在现代电力生产运营中已经无法符合实际的要求。电力系统从业人员应该积极创新，加强对主动对象型的数据库技术不断的探索，保证其朝着更为合理实用的方向发展。该类型技术的应用有较多的特征，在软件设计和开发等方面有着十分关键的作用，还能够实现对电
现场总线技术及其应用研究 中文摘要: 现场总线技术自70年代诞生至今，由于它在多方面的优越性，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。 现场总线FF（Field Bus）的概念起源于70年代，当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送，不必每个信号都用一组信号线。随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展，数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能，由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。 现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等内容为一体的现场总线控制系统FCS（Field-bus Control System）。它将通信线一直延伸到生产现场生产设备，用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络，将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构，降低了成本，提高了可靠性，实现了控制管理一体化的结构体系。 关键词：现场总线技术、自动控制、发展趋势
第一章绪论 现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。 现场总线控制系统（FCS）是顺应智能现场仪表而发展起来的。它的初衷是用数字通讯代替4－20mA模拟传输技术，但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化（仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录）的发展，在控制领域内引起了一场前所未有的革命。控制专家们纷纷预言：FCS将成为21世纪控制系统的主流。 第二章现场总线技术概述 2.1现场总线的定义： 目前，公认的现场总线技术概念描述如下：现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。其中，"生产过程"包括断续生产过程和连续生产过程两类。或者，现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。 2.2 现场总线技术产生的意义 （1）现场总线（Fieldbus）技术是实现现场级控制设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术；是一次工业现场级设备通信的数字化革命。现场总线技术可使用一条通信电缆将现场设备（智能化、带有通信接口）连接，用数字化通信代替4-20mA/24VDC信号，完成现场设备控制、监测、远程参数化等功能。 （2）传统的现场级自动化监控系统采用一对一连线的、4-20mA/24VDC信号，信息量有限，难以实现设备之间及系统与外界之间的信息交换，使自控系统成为工厂中的"信息孤岛"，严重制约了企业信息集成及企业综合自动化的实现。 （3）基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术，使自控系统与设备加入工厂信息网络，构成企业信息网络底层，使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。在CIMS系统中，现场总线是工厂计算机网络到现场级设备的延伸，是支撑现场级与车间级信息集成的技术基础。 第三章现场总线的种类 从20世纪90年代以后，现场总线技术得到了迅猛发展，出现了群雄并起、百家争鸣的局面。目前已开发出有40多种现场总线，如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、
现场总线技术综述 一.概述 现场总线控制系统技术是20 世纪80 年代中期在国际上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线控制系统（FCS）的出现引起了传统的PLC 和DCS控制系统基本结构的革命性变化。现场总线系统技术极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。更重要的是从原来的面向设备选择控制和通信设备转变成为基于网络选择设备。尤其是20世纪90 年代现场总线控制系统技术逐渐进入中国以来，结合Internet 和Intranet 的迅猛发展，现场总线控制系统技术越来越显示出其传统控制系统无可替代的优越性。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域中的一个热点。 1.现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法，它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输，同时在保证传输实时性的情况下实现信息的可靠性和开放性。一般的现场总线具有以下几个特点：（1）布线简单（2）开放性（3）实时性（4）可靠性2.现场总线的优点 由于现场总线以上的特点，特别是现场总线系统结构的简化，使控制系统的设计，安装，投运到正常生产运行以及检修维护，都体现出优越性。 1.节省硬件数量与投资， 2.节省安装费用 3.节省维护开销 4.用户具有高度的系统集成主动权 5.提高了系统的准确性与可靠性 3.现场总线的应用领域 目前现场总线技术的应用主要集中在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山以及OEM用户等各个行业，同时还有道路无人监控、楼宇自动化、智能家居等新技术领域。
二．现场总线的标准 1.IEC61158的制定 1984年IEC提出现场总线国际标准的草案。1993年才通过了物理层的标准IEC1158-2,并且在数据链路层的投票过程中几经反复。 发展61158现场总线的本意是“排他的和联合的”，各自独立的“现场总线”将给用户带来许多头疼的技术问题，牺牲的是用户的利益。在现场总线领域里，德国派（ISP，Interoperable System Project,可互操作系统规划,是一个以Profibus 为基础制定的现场总线国际组织)和法国派（WORLD FIP）的对持十分激烈，互不相让，以至于IEC无法通过国际标准。1994年6月在国际上要求联合强烈的呼声和用户的压力下，ISP 和World FIP成立了FF(Fieldbus Foundation,现场总线基金会), 推出了FF现场总线。IEC投票的文本就是以FF为蓝本的方案。这是现场总线发展的主流方向。 由于FF的目标是致力于建立统一的国际标准，它的成立实质上意味着工业界将摒弃ISP（含PROFIBUS）和WORLD FIP。它的成立导致了德国派ISP 立即解散；法国派（WORLD FIP）已经明确表示不反对IEC的方案，并且可以友好地与IEC方案互联，甚至提出了与FF“无缝连接”方案；而剩下的德国派PROFIBUS因为与FF的方案和技术途径不同，过渡将是非常困难，因此强烈反对IEC方案以保住市场份额。但是PROFIBUS提出的技术理由仅仅是一些支节问题，于是一些评论认为它是出于商业利益的驱动去反对FF，国际上的现场总线之争已经演变成为PROFIBUS的德国派与以FF为代表的“联合派”竞争。有趣的是工业国家的大公司往往“脚踏几条船”加入各种现场总线以获得更多的商业 利益，如最能说明问题的是最主要的反对者西门子公司（PROFIBUS主要成员）也参加了FF。这种具有特殊意义事实已经说明了PROFIBUS要与FF对抗在技术上处于明显的劣势。 在现场总线国际标准IEC61158中，采用了一带七的类型，即： 类型1 原IEC61158技术报告（即FF －H1） 类型2 Control Net（美国Rockwell）公司支持 类型3 Profibus（德国SIEMENS公司支持） 类型4 P-Net（丹麦Process Data公司支持）
Lonworks 总线及其应用
2008-2-27 17:03:00 来源：
一、现场总线 现场总线是 20 世纪 80 年代中期在国际上发展起来的。 随着微处理器与计算机功能的不断增强和价 格的降低，计算机与计算机网络系统得到迅速发展。现场总线可实现整个企业的信息集成，实施综合自 动化，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产 现场与外界的信息交换。现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点 数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 迄今为止，比较成熟的并且比较有影响力的现场总线则有以下几种类型： 1.FF，2.Profibus，3.CAN，4.Lonworks，5.Devicenet，6.Interbus，7.WorldFIP，8.Swiftnet，9.P-net， https://www.doczj.com/doc/622318295.html,-link，11.AS-i，12.controllnet。 由于现场总线系统打破了传统控制系统采用的按控制回路要求， 设备一对一的分别进行连线的结构 形式。把原先 DCS 系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块放入现场设备，加上现场设备具有 通信能力，因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底 的分散控制。 现场总线系统在技术上具有以下特点： (1)系统具有开放性和互用性 通信协议遵从相同的标准，设备之间可以实现信息交换，用户可按自己的需要，把不同供应商的产 品组成开放互连的系统。 系统间、 设备间可以进行信息交换， 不同生产厂家的性能类似的设备可以互换。 (2)系统功能自治性 系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，现场设备可以完成 自动控制的基本功能，并可以随时诊断设备的运行状况。 (3)系统具有分散性 现场总线构成的是一种全分散的控制系统结构，简化了系统结构，提高了可靠性。 (4)系统具有对环境的适应性 现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采 用两线制实现供电和通信，并可以满足安全防爆的要求。 由于现场总线结构简化，不再需要 DCS 系统的信号调理、转换隔离等功能单元及其复杂的接线， 节省了硬件数量和投资。简单的连线设计，节省了安装费用。设备具有自诊断与简单故障处理能力，减 少了维护工作量。设备的互换性、智能化、数字化提高了系统的准确性和可靠性。还具有设计简单，易 于重构等优点。 下面本文对 Lonworks 总线和其技术特点及原理进行详细阐述： 1. Lonworks 总线及 Lonworks 系统特点 Lonworks 是由美国 Echelon 公司于 20 世纪 90 年代初推出的现场总线， 它采用 ISO/OSI 模型的全部 7 层通讯协议， 这是在现场总线中唯一提供全部服务的现场总线， 在工业控制系统中可同时应用在 Sensor Bus、Device Bus、Field Bus 等任何一层总线中。它除了具有上面说提到的现场总线的公共的特点外， 另外，在一个 Lonworks 控制网络中，智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通
电力工程中电力自动化技术的应用 摘要：电力工程中，自动化技术已担任非常关键的角色。现代社会在飞速的进步，很多技术也慢慢地被创新和替代。该种变化，为自动化技术的普及和推广提 供了诸多的良机。所以，为改善电力系统本身的可靠性以及稳定性，我们应当引 入电力自动化技术，扩大电能产量，促进电力企业自身的均衡发展。 关键词：电力工程；自动化；技术应用 引言 电力自动化技术在我国电力建设行业中占据着不可或缺的重要地位，尤其是 信息技术的发展，在这样的背景之下，电力自动化技术应运而生，该技术的出现，不仅取代了传统技术，而且，还为电力系统的运行奠定了基础。由此可见，电力 自动化技术在提高系统安全运行的同时，还能在一定程度上提高电力单位的经济 效益。虽然，电力自动化技术的应用是一项极为复杂且繁琐的工作，但只要科学 运用，势必会提高供电的安全性以及稳定性，同时，还能为电力建设行业的发展 创造有利条件，最终为老百姓谋福利。 1电力自动化技术概述 科技在持续地进步，电网技术获得了较好的运转。配电网技术，日渐地走向 网络化。该形势下，自动化技术同样也有广阔的发展空间。电力自动化技术，集 电子、信息处理或是网络通信等多项技术为一体，属于典型的综合技术。电力系 统中，它能够通过远程的方式完成监控，并进行动态管理。电力自动化技术的引入，为电力系统的安全运行创造了不错的条件。相应地，电力系统同样也享受不 错的服务。自动化技术，应当遵循下列不同的要求：（1）电力系统不同的部分 应当达到相应的技术标准，保障设备的可靠性和安全性。将设备运行当作前提， 确保操作人员得到统筹地控制；（2）运用自动化技术来对安全系数作出优化， 预防各类事故，减少人力，防止出现紧急事故；（3）对电力系统中的全部数据 或是参数作出检验，同时对其进行搜集，使系统能够维护运行；（4）提高电力 系统自身的安全性。 2电力自动化技术在电力工程中的运用 2.1现场总线技术 在电力工程的施工现场，应提前将电力运行设备与其他装置连接起来，让其 可以朝着多样化与综合化的方向发展，同时，还可将通信技术与传感器等相结合，使其可以成为一整套技术方法，这样一种技术，被称为总线技术。现如今，从电 力建设行业的发展形势来看，总线技术已被运用到我国电力工程中，当该技术收 集到信息后，就会立马发出信号，紧接着，计算机就应借助数学模型来进行计算，为正确做出判断，科学运用电力自动化技术。除此之外，总线技术的运用还不需 要对现场进行监督和管理，只需将收集到的信息进行处理即可。据调查显示，总 线技术的应用，不光能协调好上位机和前置机，而且，还能控制电力系统，使其 可以正常运行，顺利完成电力工程的既定目标。相信在不久的将来，只要设备一 出现问题，就可立即进行处理，关键是，还能提供技术支撑。 2.2数据库技术 所谓主动对象数据库技术主要是对电力系统进行监督，并借助计算机技术来 提高运行系统的稳定性与安全性。最终，为电力系统的发展奠定基础。由于传统 数据库技术已无法再满足社会时代的发展要求，所以，电力单位必须不断进行创新，并同时对数据库技术展开探讨。这是因为数据库技术具备多种优势，不光有
总线技术论文 1．引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实，现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域；并且国外大公司已经在大力拓展中国市场，发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术，对国民经济影响重大。因此，要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线（FF）、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS－INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题，在研究它的同时，我们发现它已经改变了我们的观念；如何去看待现场总线，要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的，在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层，即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层，分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层，因此现场总线模型已统一为4层，即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高； 2) 实现开放式互连网络； 3) 安装与接线费用低； 4) 调节性能提高； 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化，我们以往开发新产品，往往只注意产品本身的性能指标，对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说，新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反，它是一个由用户利益驱动的市场，用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而，现场总线新产品的开发也与传统产品不同；它是从系统构成的技术角度来看问题，它注重的是系统整体性能的提高，不强求局部最优，而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能；这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越（指在技术水平提高的同时，掌握和应用这项新技术的难度却降低了）”的特性使它的推广更加容易。
谈电力工程中的电力自动化技术应用 伴随着国民经济和现代社会不断发展，以及持续发展的工业化，致使我国在各种科技领域都有了相当大的飞跃。目前在众多技术工程中有着举足轻重地位的电力工程自动化技术早在二十世纪就已经得到良好的发展了，目前作为综合性学科在当代社会被非常普遍的应用。本文将对电力工程中电力自动化技术的应用进行科学的分析、对电力自动化技术的发展前景进行探究。 标签：电力工程、自动化技术、技术应用 引言： 国民对电力资源的需求与日俱增，每一天都离不开电能，电力自动化技术的应用越来越广泛，重要性不容忽视。电力自动化技术的应用从根源上扭转了传统电力技术的模式，更加智能、安全、科学，不仅能对电力系统进行自动化管理，还能提高电力工程的工作效率，所以将电力自动化技术在电力工程中的应用比例和范围进行提高扩大，是有着很重要的现实意义。 一、电力自动化技术在当下的应用 （一）发电厂自动化发展 时代进入到全球经济一体化，在低碳环保节能的前提下进行电力工程的实践应用[1]。发电厂在电力工程系统中是很重要的设备，对电力工程的发展起着非常重要的作用，如今的发电厂已经发展了自动化技术，设定好计算机的终端，采取数据收集，在收集到一定的数据之后用分层布置的结构，再对信息进行分析加工处理，这样的发展使得发电厂的发电量能得到有效的控制，將控制系统进行分散的实时监测，推进电力工程的高效率和稳定性。同时发电厂的自动化技术还能有效的维护电力工程所需的种种设备，一定程度提高了电力工程的安全系数。 （二）变电站自动化发展 发电厂自动化的重要性如此明显，变电站作为电力输送的主要环节联系着发电厂与用电者，是实现电力生产现代化的主要步骤，在变电站上实行自动化技术，重要性也十分明显。变电站的分布具有较为分散的特点，如果仅仅依靠人工去监测，非常耗费人力和物力，难度较高且效率低下，变电站自动化改变了传统依赖人工力量去监控的方式，通过物理连接网络和计算机技术，实现自动化监控变电站的设备，直观易懂。自动化监控系统一旦检测出了变电站之中的故障和隐患，则会立即将故障的相关信息发往电脑，以便相关工作人员进行仔细的检测、解决，有效的提高了监控的效率，减少人工监控时可能会出现的大意和疏漏，大大增强了安全性。计算机代替了原本的电磁设备，如果设备需要更替，则会将网络化和自动化置于优先考虑的位置，自动操作，接着进行记录统计。
现场总线技术在电力自动化中的应用 1、概述 现场总线（Fieldbus）是当前自动化领域的热门话题，被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，随着工业电网的日益复杂，人们对电网的安全要求也越来越高，现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 2、现场总线 现场总线是80年代末、90年代初国际上形成的，用于生产现场、在微机化测量控制设备之间的实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 现场总线系统FCS称为第五代控制系统，人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DSC系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。
2.1 特点 现场总线技术是计算机，网络通讯、超大规模集成电路、仪表和测试、过程控制和生产管理等现代高科技迅猛发展的综合产物，因此现场总线的内涵现在已远远不是指这一根通讯线或一种通讯标准。现场总线的控制系统在精度、可靠性、经济性等许多方面都要比传统的控制系统要优越得多，其主要特点如下。 A 系统的开放性。 传统的控制系统是个自我封闭的系统，一般只能通过工作站的串口或并口对外通讯。在ＦＣＳ中, 工作站同时靠挂于现场总线和局域网两层网络，通过后者可以与其它计算机系统或网络进行高速信息交换，以实现资源共享。另外，现场总线的技术标准是对所有制造商和用户公开的，没有专利许可要求，实行技术共享。它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。 B 可操作性与互用性 不同厂家生产的DCS产品不能互换，要想更新技术和设备，只能全部更换。FCS可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。
现场总线综述 设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景学院名称：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名：+++ 班级：电气112 班 学号：11401170236 指导教师：邱雪娜 2014 年11 月17 日
现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （宁波工程学院，电子与信息工程学院，浙江宁波 315000） 摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以这种总线被称为现场的总线，简称现场总线。 1.2现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法，它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输，同时在保证传输实时