应用技术研究
现场总线技术及控制系统应用与集成
张劲松
文章摘要本文介绍了现场总线的概念，说明了现场控制系统FCS作为新一代网络集成式全分布控制系统的特点及其优势，从应用的角度分析了现场总线的技术特点，针对应用现场总线的一些问题进行了探讨。并介绍了如何实现DCS与FCS的网络集成问题。关键词现场总线、现场控制系统、网络集成、现场总线应用
概述：
随着控制、计算机、通信、网络、信息等技术
的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，逐步
形成了以网络集成自动化系统为基础的企业信息
系统。现场总线的出现标志着工业控制技术领域新
时代的开始。现场总线是90年代初期兴起的一种
先进工业控制技术，和DCS相比是一种全数字化、
全分散式、全开放、可互操作和开放式互联网络的
新一代控制系统；是计算机技术，通信技术和控制
技术的综合与集成它将通信线一直延伸到生产现
场生产设备，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，它将传统的
DCS三层网络结构变成两层网络结构“工作站现场
总线智能现场仪表”，降低了成本，提高了可靠性，
实现了控制管理一体化的结构体系。目前各类现场
总线产品有40多种，本文将从应用的角度出发，
对现场总线系统进行分析之后，针对应用现场总线
系统时工程中关心的有关问题开展讨论，介绍了如
何实现DCS与FCS的网络集成问题。
组合式模拟控制系统
集中式
集中式数字控制系统
主从式
集散控制系统
分布式
现场总线控制系统
现场总线控制系统
图1控制系统的发展进程
1、现场总线简介
现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。由于现场总线用全数字的双向通信代替了传统420mA模拟信号，将点对点接线方式改用一根通信电缆同时连接多台设备，并且还能通过总线对设备供电。因此现场总线能够极大地简化布线和降低初装成本。现场总线使现场级的控制得到加强，实现控制功能的彻底分散。它通过一套标准的通信协议，将现场设备和控制系统完善地结合在一起，以一种现场设备和控制系统都能理解和运用的数字化语言，进行良好的信息沟通，进而实现设备之间的相互操作。2、现场总线构造了网络集成式全分布控制系统
现场总线导致了传统控制系统结构的变革，形成了新型网络集成式全分布控制系统FCS。所谓的现场控制系统是指分散在各个工业现场的智能仪表通过数字现场的总线连为一体，并与控制室的控制器和监视器共同构r