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浅谈 DCS 集散控制系统产品开发(三)
进入论坛2006-4-8 14:12:00
五、DCS 向 FCS 系统的过渡及其发展方向
前面我们介绍了,今后 DCS 系统的发展必将是以在 DCS 的基础上发展起来的 FCS 替
代现在的 DCS,因为 FCS 顺应了自动控制系统的发展潮流。
为了今后的开发工作不迷失方向,我们有必要了解 FCS 的主要构成、现状和未来的发
展方向,应该说,今天我们讨论的 DCS 应该是今后的 FCS:
1.七十年代以前,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。
2.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。
3.当前流行的几类现场总线
(1)基金会现场总线 FF
基金会现场总线 FF 是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的一种技
术。其前身是以美国 Fisher Rosemount 公司为首,联合 Foxboro、横河、ABB、西门子
等 80 家公司制定的 ISP 协议和以 Honeywell 公司为首,联合欧洲等地 150 家公司制定的
World FIP 协议。这两大集团于 1994 年 9 月合并,成立了现场总线基金会,致力于开发
出国际上统一的现场总线协议。
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