简述现场总线的概念

现场总线概念、组成及其特点

来源： 作者： 时间：2008-01-11 点击：

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一、现场总线控制系统的概念（FCS）

现场总线控制是工业设备自动化控制的一种计算机局域网络。它是依靠具有检测、控制、通信能力的微处理芯片，数字化仪表（设备）在现场实现彻底分散控制，并以这些现场分散的测量，控制设备单个点作为网络节点，将这些点以总线形式连接起来，形成一个现场总线控制系统。它是属于最底层的网络系统，是网络集成式全分布控制系统，它将原来集散型的DCS系统现场控制机的功能，全部分散在各个网络节点处。为此，可以将原来封闭、专用的系统变成开放、标准的系统。使得不同制造商的产品可以互连，是DCS系统的更新换代，大大简化系统结构，降低成本，更好满足了实事性要求，提高了系统运行的可靠性。不同通信协议的现场总线控制系统一般通过工业PC机内总线插槽的PC接口板与现场总线网段连接。图中所示为具有PC1接口卡的现场总线系统，每个接口板可带4条总线网段，为了系统可靠安全，冗余设置了两台相同的PC机。图中PLC为用于联锁系统开关量控制的程序控制器。

二、现场总线控制系统的组成

现场总线控制系统由测量系统、控制系统、管理系统三个部分组成，而通信部分的硬、软件是它最有特色的部分。

1、现场总线控制系统： 它的软件是系统的重要组成部分，控制系统的软件有组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。首先选择开发组态软件、控制操作人机接口软件MMI。通过组态软件，完成功能块之间的连接，选定功能块参数，进行网络组态。在网络运行过程中对系统实时采集数据、进行数据处理、计算。优化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等。

2、现场总线的测量系统：

其特点为多变量高性能的测量，使测量仪表具有计算能力等更多功能，由于采用数字信号，具有高分辨率，准确性高、抗干扰、抗畸变能力强，同时还具有仪表设备的状态信息，可以对处理过程进行调整。

现场总线概念、组成及其特点分析

一、现场总线控制系统的概念（FCS）

现场总线控制是工业设备自动化控制的一种计算机局域网络。它是依靠具有

检测、控制、通信能力的微处理芯片，数字化仪表（设备）在现场实现彻底分

散控制，并以这些现场分散的测量，控制设备单个点作为网络节点，将这些点

以总线形式连接起来，形成一个现场总线控制系统。它是属于最底层的网络系

统，是网络集成式全分布控制系统，它将原来集散型的 DCS 系统现场控制机

的功能，全部分散在各个网络节点处。为此，可以将原来封闭、专用的系统变

成开放、标准的系统。使得不同制造商的产品可以互连，是 DCS 系统的更新

换代，大大简化系统结构，降低成本，更好满足了实事性要求，提高了系统运

行的可靠性。不同通信协议的现场总线控制系统一般通过工业 PC 机内总线插

槽的 PC 接口板与现场总线网段连接。图中所示为具有 PC1 接口卡的现场总线

系统，每个接口板可带 4 条总线网段，为了系统可靠安全，冗余设置了两台相

同的 PC 机。图中 PLC 为用于联锁系统开关量控制的程序控制器。

二、现场总线控制系统的组成

现场总线控制系统由测量系统、控制系统、管理系统三个部分组成，而通信

部分的硬、软件是它最有特色的部分。

1、现场总线控制系统：

它的软件是系统的重要组成部分，控制系统的软件有组态软件、维护软件、

仿真软件、设备软件和监控软件等。首先选择开发组态软件、控制操作人机接

口软件 MMI。通过组态软件，完成功能块之间的连接，选定功能块参数，进行

网络组态。在网络运行过程中对系统实时采集数据、进行数据处理、计算。优

化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等。

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现场总线技术在阀门定位器中的应用趋势简述

作者：高峰

来源：《神州·上旬刊》2018年第04期

智能电气调节阀在工业自动化的控制系统中作为一种重要的自动化仪表的执行器被广泛的应用，在国内的石化、冶金和造纸等工业的行业尤其发挥着无法被代替的地位。在工业生产中，在流量方面提出的要求很严格，一方面在精度方面的要求比较高；另一方面在控制的方式上也多种多样，实现工业过程中不同的阀门控制器的控制对调节工业中阀门的静态和动态的特性，以此来保证在工业生产中的不同的介质的平衡力得到有效的控制，同时可有效控制因蒸汽的压力带来的摩擦力增多的问题，以此提高制造的精度，增大相关的控制的灵活性。而通过这种智能的电气调节阀不需要对任何的参数进行人为的重新设置，即可使得很多的流量的特性得到改变。我国工业起步较晚，在这方面智能电气阀门的研究要比国外相对较晚，因此选择合适的调节阀对加强我国工业的生产具有重要意义，同时现阶段在我国市场上比较流行的调节阀大都属于国外的产品，如西门子等国外大型的品牌，他们在中国关于调节阀的市场份额可占到我国的70%以上。而我国现阶段未有属于自主知识产权的调节阀，并且现有的调节阀在工业的过程中的功耗大。因此，研究具有属于自己知识产权的和低功耗的调节阀，对促进我国工业生产的发展具有至关重要的作用，不僅可以使得我国的电气调节阀的赶上世界的设计水平，还可有效的降低我国工业自动化的企业成本。 龙源期刊网

一、阀门定位器工作原理

阀门定位器作为控制阀的主要的部件之一，其主要起到控制和调节阀门的重要作用。其调节机制是通过将阀杆的位置的移动量反馈给阀门定位器的控制单元，实现了一个控制的闭环，使阀位控制更为精确，其主要的原理为如图1所示：

二、国内外阀门发展历程

阀门定位器的发展经历了由传统到普通，再到现代的区域总线阀门定位器的发展历程。传统的阀门定位器主要以气动的阀门定位器为主，而随着科技的发展，微控处理器的出现，使得将微控处理器应用大阀门控制器中，形成后来的初步的智能阀门定位器，在随着科技的发展和工业控制的进步，现代化的阀门定位器和更先进的智能算法结合起来，可以自己对安装过程中的参数进行设定，这让安装工作变得简单，阀门定位器的投运和维护也更容易，从而形成根据先进和更加灵敏的控制器。

一、现场总线控制系统的概念（FCS）

现场总线控制是工业设备自动化控制的一种计算机局域网络。它是依靠具有检测、控制、通信能力的微处理芯片，数字化仪表（设备）在现场实现彻底分散控制，并以这些现场分散的测量，控制设备单个点作为网络节点，将这些点以总线形式连接起来，形成一个现场总线控制系统。它是属于最底层的网络系统，是网络集成式全分布控制系统，它将原来集散型的DCS系统现场控制机的功能，全部分散在各个网络节点处。为此，可以将原来封闭、专用的系统变成开放、标准的系统。使得不同制造商的产品可以互连，是DCS系统的更新换代，大大简化系统结构，降低成本，更好满足了实事性要求，提高了系统运行的可靠性。不同通信协议的现场总线控制系统一般通过工业PC机内总线插槽的PC接口板与现场总线网段连接。图中所示为具有PC1接口卡的现场总线系统，每个接口板可带4条总线网段，为了系统可靠安全，冗余设置了两台相同的PC机。图中PLC为用于联锁系统开关量控制的程序控制器。

PLC

PLC

PLC

二、现场总线控制系统的组成

PLC

现场总线控制系统由测量系统、控制系统、管理系统三个部分组成，而通信部分的硬、软件是它最有特色的部分。 PLC

1、现场总线控制系统：

它的软件是系统的重要组成部分，控制系统的软件有组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。首先选择开发组态软件、控制操作人机接口软件MMI。通过组态软件，完成功能块之间的连接，选定功能块参数，进行网络组态。在网络运行过程中对系统实时采集数据、进行数据处理、计算。优化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等。

2、现场总线的测量系统：

其特点为多变量高性能的测量，使测量仪表具有计算能力等更多功能，由于采用数字信号，具有高分辨率，准确性高、抗干扰、抗畸变能力强，同时还具有仪表设备的状态信息，可以对处理过程进行调整。

3、设备管理系统：

可以提供设备自身及过程的诊断信息、管理信息、设备运行状态信息（包括智能仪表）、厂商提供的设备制造信息。例如Fisher—Rosemoune公司，推出AMS管理系统，它安装在主机算机内，由它完成管理功能，可以构成一个现场设备的综合管理系统信息库，在此基础上实现设备的可靠性分析以及预测性维护。将被动的管理模式改变为可预测性的管理维护模式AMS软件是以现场服务器为平台的T型结构，在现场服务器上支撑模块化，功能丰富的应用软件为用户提供一个图形化界面。