生产管理文件集合-现场总线技术及控制系统(doc 5)

现场总线技术及控制系统
摘要：文章介绍了现场总线的概念,回顾了其产生及发展历程，分
析了现场总线控制系统相对于集散控制系统的特点和优点。针对当前
流行的几种现场总线，简要介绍了各自的技术特色，指出控制系统的
开放互连是发展的必然。
关键词：现场总线，集散控制系统，分布式控制，FCS，DCS，
开放式互连系统
一、前言
七十年代以前，控制系统中采用模拟量对传输及控制信号进行转
换、传递，其精度差、受干扰信号影响大，因而整个控制系统的控制
效果及系统稳定性都很差。七十年代末，随着大规模集成电路的出现，
微处理器技术得到很大发展。微处理器功能强、体积小、可靠性高、
通过适当的接口电路用于控制系统，控制效果得到提高；但是尽管如
此，还是属于集中式控制系统。随着过程控制技术、自动化仪表技术
和计算机网络技术的成熟和发展，控制领域又发生了一次技术变革。
这次变革使传统的控制系统（如集散控制系统）无论在结构上还是在
性能上都发生了巨大的飞跃，这次变革的基础就是现场总线技术的产
生。
现场总线是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数
字式、多节点通信网络，它也被称为现场底层设备控制网络
（INFRANET）。80 年代以来，各种现场总线技术开始出现，人们
要求对传统的模拟仪表和控制系统变革的呼声也越来越高，从而使现
场总线成为一次世界性的技术变革浪潮。美国仪表协会(ISA)于 1984
年开始制订现场总线标准，在欧洲有德国的 PROFIBUS 和法国的 FIP
等，各种现场总线标准陆续形成。其中主要的有：基金会现场总线 FF
（Foundation Fieldbus）、控制局域网络 CAN（Controller Area
Network）、局部操作网络 LonWorks（Local Operating Network）、
过程现场总线 PROFIBUS（Process Field Bus）和 HART 协议(Highway
Addressable Remote Transducer)等。但是，总线标准的制定工作并非
一帆风顺，由于行业与地域发展等历史原因，加上各公司和企业集团
受自身利益的驱使，致使现场总线的国际化标准工作进展缓慢。但是
不论如何，制定单一的开放国际现场总线标准是发展的必然。
二、当前流行的几类现场总线
1、基金会现场总线 FF