西门子3VA1150-6GD42-0AA0

浔之漫智控技术(上海)有限公司

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是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式．全数字化．多点通信的底层控制网络。

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的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的层控制网络。

现场总线技术将**微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。

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。

为什么要用现场总线？我们通过对现场总线在不同情况下不同机构和不同的人公认的对现场总线的本质体现中了解；

1)中现场通信网络

用于过程自动化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。

现场设备互联

依据实际需要使用不同的传输介质把不同的现场设备或者现场仪表相互关联。

互操作性

用户可以根据自身的需求选择不同厂家或不同型号的产品构成所需的控制回路，从而可以自由地集成fcs。

2)分散功能块

fcs 废弃了的输入/输出单元和控制站, 把dcs 控制站的功能块分散地分配给现场仪表, 从而构成虚拟控制站，彻底地实现了分散控制。

3)通信线供电

通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量, 这种方式提供用于本质安全环境的低功耗现场仪表, 与其配套的还有安全栅。

4)开放式互联网络

现场总线为开放式互联网络，既可以与同层网络互联，也可与不同层网络互联，还可以实现网络数据库的共享。

从以上内容我们可以看到，现场总线体现了分布、开放、互联、高可靠性的特点，而这些正是dcs系统的缺点。dcs通常是一对一单独传送信号，其所采用的模拟信号精度低，易受干扰，位于操作室的操作员对模拟仪表往往难以调整参数和预测故障，处于“失控”状态，很多的仪表厂商自定标准，互换性差，仪表的功能也较单一，难以满足现代的要求，而且几乎所有的控制功能都位于控制站中。fcs则采取一对多双向传输信号，采用的数字信号精度高、可靠性强，设备也始终处于操作员的远程监控和可控状态，用户可以自由按需选择不同品牌种类的设备互联，智能仪表具有通信、控制和运算等丰富的功能，而且控制功能分散到各个智能仪表中去。由此我们可以看到fcs相对于dcs的巨大进步。

也正是由于fcs的以上特点使得其在设计、安装、投运到正常生产都具有很大的优越性：首先由于分散在的智能设备能执行较为复杂的任务，不再需要单独的控制器、计算单元等，节省了硬件投资和使用面积；fcs的接线较为简单，而且一条传输线可以挂接多了设备，大大节约了安装费用；由于现场控制设备往往具有自诊断功能，并能将故障信息发送至控制室，减轻了维护工作；同时，由于用户拥有高度的系统集成自主权，可以通过比较灵活选择合适的厂家产品；整体系统的可靠性和准确性也大为提高。这一切都帮助用户实现了减低安装、使用、维护的成本，较终达到增加利润的目的。

1、基金会现场总线(foundationfieldbus简称ff)

这是以美国fisher-rousemount公司为首的联合了横河、abb、西门子、英维斯等80家公司制定的isp协议和以honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的worldfip协议于1994年9月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。基金会现场总线采用国际标准化组织iso的开放化系统互联osi的简化模型(1，2，7层)，即物理层、数据链路层、应用层，另外增加了用户层。ff分低速h1和高速h2两种通信速率，前者传输速率为31.25kbit/秒，通信距离可达1900m，可支持总线供电和本质安全防爆环境。后者传输速率为1mbit/秒和2.5mbit/秒，通信距离为750m和500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协议符号iec1158-2标准。ff的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。

②

衡量一套控制系统的总体成本，不仅要考虑其造价，而且应该考察系统从安装调试到运行维护整个生命周期内的总投入。（//www./版权所有)相对dcs而言，fcs开放的体系结构和oem技术将大大缩短开发周期，降低开发成本，且彻底分散的分布式结构将1对1的模拟信号传输方式变为1对n的数字信号传输方式，节省了模拟信号在传输过程中大量的a/d、d/a转换装置及布线安装成本和维护费用。因此从总体上来看，fcs的成本大大低于dcs的成本。

由于现场总线的通信是全数字式的，且它的控制功能完全由现场设备去执行，因此不需要输入、输出及其他控制板。现场装置可直接与操作台相连，不再需要用于连接各控制板的“数据高速公路”，上述各部分的冗余在现场总线系统里自然也就不再需要了。现场总线系统只保留集散控制系统(dcs)中的现场设备及操作站，操作站已不再是系统的关键部分。

现场总线设备可以执行多种测量、控制和计算，因此减少了变送器的数量，不再需要单回路调节器和计算元件，从而节省了费用。

③组态简单

由于所有仪表都引入了功能模块，组态变得非常相似或简单，不需要因为自动化设备种类不同或组态方法的不同而进行培训或学习编程语言。所有的生产厂商都使用相同的现场总线功能模块。功能模块是以用户自定义的标识符和标准参数为基础的，用户可以根据标识符来*某一设备，*考虑设备、存储记忆地址和比特编号等。组态可通过计算机编辑，然后下载至现场自动化设备。

④查询更多的信息及诊断状况

数字通信可使用户从控制室中查询所有设备的数据、组态、运行和诊断信息成为现实。而且现场总线的多变量特性为仪表及其他自动化设备的革新提供了更广阔的天地。现场设备的自诊断功能使故障可以及时地被报告，使检修人员在事故发生之前可及时确定潜在事故地点并进行维修。硬件（如、执行器和记忆单元）故障、软件方面（如组态和校准）的问题都能够被及时报告。操作人员*把变送器送去检测就可获得所需信息，从而大大节省了时间和成本。

由于现场仪表是并行连接，端子接头核对的工作量大大减少了，所以接线简单。一条电缆通常可连接20个设备。现场总线设备能够模拟输入值、输出值或状态。这使得操作员在控制室内便能够测试系统对故障及过程状况的反应。现场总线可以存储有用的信息以便于维修，信息不会丢失。大量的有用信息也被存储于自动化设备中。这些既可以从手持终端获取，又可从操作站获取。

在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