什么是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?現(xiàn)場(chǎng)總線與PLC有何聯(lián)系?

現(xiàn)場(chǎng)總線在電氣等行業(yè)中常被提及，但并非所有人都對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有所了解。為增進(jìn)大家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的定義予以介紹，并在最后探討現(xiàn)場(chǎng)總線與PLC的聯(lián)系。如果你對(duì)本文即將探討的內(nèi)容充滿疑問(wèn)，或者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)存在興趣，都不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題。由于現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了許多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計(jì)算機(jī)廠商的高度重視。

現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)是自動(dòng)化系統(tǒng)中一種把大量現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備和操作級(jí)設(shè)備相連的工業(yè)通訊系統(tǒng)。其一般定義為：一種用于智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的開放式，數(shù)字化，雙向串行，多節(jié)點(diǎn)的通信總線。

現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)是20世紀(jì)80年代末、90年代初國(guó)際上發(fā)展形成的，用于過(guò)程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)，而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。這項(xiàng)以智能傳感、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通訊等技術(shù)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)，已經(jīng)受到世界范圍的關(guān)注，成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，并將導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備的深刻變革。國(guó)際上許多實(shí)力、有影響的公司都先后在不同程度上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)。現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的工作環(huán)境處于過(guò)程設(shè)備的底層，作為工廠設(shè)備級(jí)基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)，要求具有協(xié)議簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)、安全性好、成本低的特點(diǎn)：具有一定的時(shí)間確定性和較高的實(shí)時(shí)性要求，還具有網(wǎng)絡(luò)負(fù)載穩(wěn)定，多數(shù)為短幀傳送、信息交換頻繁等特點(diǎn)。由于上述特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)到通訊技術(shù)，都具有不同上層高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的特色。

一般把現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)稱為第五代控制系統(tǒng)，也稱作FCS——現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。人們一般把50年代前的氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng)PCS稱作第一代，把4～20mA等電動(dòng)模擬信號(hào)控制系統(tǒng)稱為第二代，把數(shù)字計(jì)算機(jī)集中式控制系統(tǒng)稱為第三代，而把70年代中期以來(lái)的集散式分布控制系統(tǒng)DCS稱作第四代?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS作為新一代控制系統(tǒng)，一方面，突破了DCS系統(tǒng)采用通信專用網(wǎng)絡(luò)的局限，采用了基于公開化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成了新型全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)。可以說(shuō)，開放性、分散性與數(shù)字通訊是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)最顯著的特征。

二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與PLC的聯(lián)系

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)將DCS的控制站功能分散給現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，僅靠現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的基本功能。

使用現(xiàn)場(chǎng)總線后，操作員可以在中央控制室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，還可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自診斷功能預(yù)測(cè)故障和尋找故障點(diǎn)。

PLC與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合，可以組成價(jià)格便宜、功能強(qiáng)大的分布式控制系統(tǒng)。

PLC與現(xiàn)場(chǎng)總線是密不可分的，現(xiàn)場(chǎng)總線本身就是主要的PLC生產(chǎn)廠商開發(fā)出的，例如西門子的PROFIBUS和AS-i.Rockwell自動(dòng)化公司的ControINet和DeviceNet等。主流廠商的PLC都可以接入各種主要的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。

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