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FCS系統的簡介

計算機和網絡技術的飛速發展,引起了自動化控制系統結構的變革,壹種世界上最新型的控制系統即現場總線控制系統(Fieldbus Control System,FCS)在上世紀九十年代走向實用化,並正以迅猛的勢頭快速發展。

現場總線控制系統是目前自動化技術中的壹個熱點,正越來越受到國內外自動化設備制造商與用戶的關註。

現場總線控制系統的出現,將給自動化領域在過程控制系統上帶來又壹次革命,其深度和廣度將超過歷史的任何壹次,從而開創自動化的新紀元。

(1)FCS是第五代過程控制系統,它是21世紀自動化控制系統的方向。是3C技術(Communication,Computer, Control)的融合。基本任務是:本質(本征)安全、危險區域、易變過程、難於對付的非常環境。

(2)全數字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。

(3)用兩根線聯接分散的現場儀表、控制裝置,取代每臺儀表的兩根線。“現場控制”取代“分散控制”;數據的傳輸采用“總線”方式。

(4)從控制室到現場設備的雙向數字通信總線,是互聯的、雙向的、串行多節點、開放的數字通信系統取代單向的、單點、並行、封閉的模擬系統。

(5)用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。

(6)把微機處理器轉入現場自控設備,使設備具有數字計算和數字通信能力,信號傳輸精度高,遠程傳輸。實現信號傳輸全數字化、控制功能分散、標準統壹全開放。

擴展資料:

FCS具有(1)很好的開放性、互操作性和互換性。(2)全數字通信。(3)智能化與功能自治性。(4)高度分散性。(5)很強的適用性。

FCS的關鍵要點有三點:

(1)FCS系統的核心是總線協議,即總線標準。

采用雙絞線、光纜或無線電方式傳輸數字信號,減少大量導線,提高了可靠性和抗幹擾能力。

FCS從傳感器、變送器到調節器壹直是數字信號,這就使我們很容易地處理更復雜、更精確的信號,同時數字通信的差錯功能可檢出傳輸中的誤碼。

FCS可以將PID控制徹底分散到現場設備(Field Device)中。

基於現場總線的FCS又是全分散、全數字化、全開放和可互操作的新壹代生產過程自動化系統,它將取代現場壹對壹的4~20mA模擬信號線,給傳統的工業自動化控制系統體系結構帶來革命性的變化。

根據IEC61158的定義,現場總線是安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。

現場總線使測控設備具備了數字計算和數字通信能力,提高了信號的測量、傳輸和控制精度,提高了系統與設備的功能、性能。

IEC/TC65的SC65C/WG6工作組於1984年開始致力於推出世界上單壹的現場總線標準工作,走過了16年的艱難歷程,於1993年推出了IEC61158-2,之後的標準制定就陷於混亂。

2000年初公布的IEC61158現場總線國際標準子集有八種,分別為:

①類型1 IEC技術報告(FFH1);②類型2 Control-NET(美國Rockwell公司支持);③類型3 Profibus(德國Siemens公司支持)。

④類型4 P-NET(丹麥Process Data公司支持);⑤類型5 FFHSE(原FFH2)高速以太網(美國Fisher Rosemount公司支持)。

⑥類型6 Swift-Net(美國波音公司支持);⑦類型7 WorldFIP(法國Alsto公司支持);⑧類型8 Interbus(美國Phoenix Contact公司支持)。

除了IEC61158的8種現場總線外,IEC TC17B通過了三種總線標準:SDS(Smart Distributed System);ASI(Actuator Sensor Interface);Device NET。

另外,ISO公布了ISO 11898 CAN標準。其中Device NET於2002年10月8日被中國批準為國家標準,並於2003年4月1日開始實施。

所以,要實現這些總線類型的相互兼容和互操作,就目前狀態而言,幾乎是不可能的。

開放的現場總線控制系統的互操作性,就壹個特定類型的現場總線而言,只要遵循同壹類型現場總線的總線協議,對其產品是開放的,並具有互操作性。

換句話說,不論什麽廠家的產品,也不壹家是該現場總線公司的產品,只要遵循同壹類型總線的總線協議,產品之間是開放的,並具有互操作性,就可以組成總線網絡。

參考資料

百度百科-FCS系統

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