關(guān)于現(xiàn)場總線的定義有很多種。IEC對現(xiàn)場總線的定義:是一種應用于生產(chǎn)現(xiàn)場,在現(xiàn)場設備之間、現(xiàn)場設備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節(jié)點數(shù)字通信的技術(shù)。
目前,世界上已有40多種現(xiàn)場總線應用于不同的領(lǐng)域。IEC61158是現(xiàn)場總線標準,其第4版中規(guī)定的現(xiàn)場總線類型見表。

①現(xiàn)場總線的本質(zhì)表現(xiàn)
現(xiàn)場通信網(wǎng)絡用于過程以及制造自動化的現(xiàn)場設備或現(xiàn)場儀表互聯(lián)的通信網(wǎng)絡;現(xiàn)場設備互聯(lián)是將傳感器、變送器和執(zhí)行器等現(xiàn)場儀表或設備,通過一對傳輸線互聯(lián);互操作性是將不同制造廠商生產(chǎn)的現(xiàn)場儀表或設備集成在一起,實現(xiàn)即聯(lián)即用;分散功能塊是將控制系統(tǒng)中的控制、運算等功能塊分散于多臺現(xiàn)場儀表或設備中,進行靈活組態(tài),實時相應控制運算功能,達到徹底分散控制;通信線供電可允許現(xiàn)場儀表直接從通信線路上獲取電源的供電方式;開放式互聯(lián)網(wǎng)絡既可與同層網(wǎng)絡互聯(lián),也可與不同層級網(wǎng)絡互聯(lián),還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的共享。
②現(xiàn)場總線的技術(shù)特點
系統(tǒng)的開放性,通信協(xié)議公開,各制造廠商的儀表及設備之間可進行互聯(lián)與信息交換,并將系統(tǒng)集成的權(quán)利交給用戶;互操作性指實現(xiàn)互聯(lián)設備間、系統(tǒng)間的信息傳遞與溝通,可實行點對點,一點對多點的數(shù)字通信;互用性指不同制造廠商的性能類似的儀表及設備可進行互換互用;現(xiàn)場設備的智能化與功能自治性,將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場儀表或設備中,僅依靠現(xiàn)場儀表或設備即可完成自動控制功能,并實時診斷儀表及設備的運行情況;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性,現(xiàn)場設備本身可完成自動控制的基本功能,構(gòu)成了一種新的全分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),較現(xiàn)有DCS系統(tǒng)相比,簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了可靠性;對現(xiàn)場環(huán)境的適應性,是專為在現(xiàn)場環(huán)境工作而設計的,可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻等,具有較強的抗干擾能力,采用兩線制供電與通信,并能滿足安全防爆要求等。
③現(xiàn)場總線的優(yōu)點
節(jié)省硬件數(shù)量與投資,現(xiàn)場智能儀表能夠直接實現(xiàn)多參數(shù)測量、控制等功能,能減少變送器的數(shù)量,不需要單獨的計算、控制單元等,不需要DCS的信號處理與轉(zhuǎn)換等功能,從而減少硬件數(shù)量與投資;節(jié)省安裝費用,接線簡單,僅用一對雙絞線可掛接多個現(xiàn)場儀表或設備,大大減少電纜、端子、橋架等數(shù)量,節(jié)省電纜敷設空間,節(jié)省安裝工作量及費用;節(jié)省維護費用,現(xiàn)場儀表或設備具有自診斷能力,并將診斷維護信息傳送至控制室,便于及時便捷的故障分析處理、維護與調(diào)校,縮短維護時間及減少維護工作量;用戶具有系統(tǒng)集成主動權(quán),使用者可自主選擇廠商儀表或設備進行系統(tǒng)集成,避免單一性,不受接口、協(xié)議的影響;提高了系統(tǒng)的準確性與可靠性,智能化、數(shù)字化的現(xiàn)場儀表或設備相比
模擬信號的產(chǎn)品,提高了測量精度,減少了傳輸誤差;數(shù)字化、模塊化的現(xiàn)場儀表與設備功能加強,結(jié)構(gòu)高度集成,提高了可靠性。
④現(xiàn)場總線的不足
網(wǎng)絡通信中數(shù)據(jù)包的傳輸延遲,通信系統(tǒng)的瞬時錯誤和數(shù)據(jù)包丟失,發(fā)送與到達次序的不一致等使之較傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的確定性易被破壞,使得現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的性能受到負面影響。
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