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现场总线——让工业通讯更快捷!

2017/12/9    来源:e-works    作者:e-works吴星星      
关键字:现场总线  DCS  FCS  
什么是现场总线?它的本质是什么?同时,现场总线经的发展历程、应用和发展趋势如何?带着这些疑问,让我们一同在本文探寻答案吧。

    (三)现场总线的发展趋势

    虽然现场总线的标准统一还有种种问题,但现场总线控制系统的发展却已经是一个不争的事实。随着现场总线思想的日益深入人心,基于现场总线的产品和应用的不断增多,现场总线控制系统体系结构日益清晰,具体发展趋势表现在以下几个方面。

    从技术的角度分析,现场总线的发展主要体现为两个方面。一方面,低速现场总线领域将继续发展和完善。目前现场总线产品主要是低速总线产品,主要应用于运行速率较低的领域,对网络的性能要求不是很高。无论是FF和Profibus,还是其他一些现场总线,都能较好地实现速率要求较慢的过程控制。因此,在速率要求较低的控制领域,谁都很难统一整个世界市场。

    另一方面是高速现场总线技术的发展,高速现场总线主要应用于控制网内的互连,连接控制计算机、PLC等智能程度较高、处理速度快的设备,以及实现低速现场总线网桥间的连接,它是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。目前这一领域还比较薄弱。因此,高速现场总线的设计、开发将是竞争十分激烈的领域,这也将是现场总线技术实现统一的重要机会。

    从应用的角度分析,也表现为两个方面。第一,网络结构趋于简单化,早期的现场总线模型由7层组成,现在Rockwe11公司提出了3层结构自动化,Fisher Rosemount公司提出了2层自动化,还有的公司甚至提出1层结构,由以太网一通到底。目前比较达成共识的是3层设备、2层网络的3+2结构。3层设备是位于底层的现场设备,如传感器/执行器以及各种分布式I/O设备等,位于中间的控制设备,如PLC、工业在制计算机、专用控制器等;位于上层的是操作设备,如操作站、工程师站、数据服务器、一般工作站等;2层网络是现场设备与控制设备之间的控制网,以及控制设备与操作设备之间的管理网。

    第二,大量采用成熟、开放和通用的技术。在管理网的通信协议上,越来越多的企业采用最流行的TCP/IP协议加以太网,操作设备一般采用工业PC甚至普通PC,控制设备一般采用标准的PLC或者是工业控制计算机等,而控制网络就是各种现场总线的应用领域。

    由此可见,未来的现场总线控制系统与传统的控制系统(如DCS、PLC)之间并不是完全取而代之的关系,而是继承、融合、提高的关系。业内普遍认为,未来具有发展前景的现场总线技术主要包括:智能仪表与网络设备开发的软硬件技术;组态技术,包括网络拓扑结构、网络设备、网络互联等技术;网络管理技术,包括网络管理软件、网络数据操作与传输;人机接口的软件技术;现场总线系统集成技术。

责任编辑:张纯子
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