现场总线对自动化仪表与系统的影响及其发展路径探索

现场总线对自动化仪表与系统的影响及其发展路径探索

工作的热点内容，原因在于它能对控制及自动化仪表与系统产生极为深远的影响。具体而言，这些影响有以下方面的体现：

（1）对4-20 mA DC联络信号予以全面取代，数字化的传输信号得以实现，为现场布线提供了极大的便利，降低了近70%成的现场配线费用支出。（2）赋予了现场仪表更多、更先进的功能，例如控制、报警以及趋势分析等，降低了D/A与A/D的变换率，对上层系统予以简化，最终实现了对现场装置精度及其可靠性的大幅度提升。（3）不同厂家之间实现了对产品的交互操作与互换使用，对于用户而言，便利性得到了极大的提高。（4）加速了自动化仪表技术与自动化系统的发展，使其由模拟数字混合技术转变为全数字化技术，由封闭式系统转变为开放式系统。现场总线使得自动化系统采用开放系统互连参考模型进行高层通信网络的建立，极大地强化了系统冗余与故障诊断功能以及容错功能，大幅度提高了系统的可靠性与安全性。相对而言，现场总线为自动化系统的开放式发展奠定了基础，而开放型的自动化系统又成为现场总线发展的必然。（5）现代自动化正在朝着综合自动化的方向发展，它对过程控制与企业管理进行有机结合，以多项综合式集成发展为其发展的最终目标。在这一综合自动化的发展进程中，现场总线智能化仪表以及开放式的自动化系统成为最有效的手段与工具。（6）微处理器对现场仪表予以引入，突出了现场仪表的智能化与功能多样化的特征。现场总线加速了新式、更为先进的现场设备（如测控一体化产品、多变量变送器等）的产生与应用。应用智能仪表，软硬件进行了结厶，传统的实现方式得到了改变，软件向众多功能的实现提供了越来越多的支撑。（7）应用于现场总线，所有的控制设备与测量值都能通过工程单位得到体现，简化了在控制装置中将初始传感器数据转换为工程单位的操作，

实现了对控制装置在任务中的解脱，使其履行起更加高级的控制职责。（8）对现场总线多变量现场仪表的采用极大地减少了仪表的数量，最终实现了仪表购置、安装以及维护等成本支出的缩减。（9）现场总线标准实现了很多控制功能从控制室向现场的流转，工厂的控制系统结构由此发生了彻底性的变革，这是其最为显著的影响所在。当前，数字式仪表已经对模拟仪表予以取代，控制功能的完成方也己由DSC转变为由现场总线开发的相应功能模块。现场总线对很多新概念的应用完善了现场仪表的检测与控制功能，向更加开放的控制系统（现场控制系统FCS）提供支持，为过程控制系统与仪表制造工业带来了极为深刻的变革。

3.现场总线的发展趋势与路径把握

3.1现场总线的发展趋势

近年来，工业以太网技术得到了突飞猛进的发展，此标准原来应用于IT领域，目前亦在信息网扩展中实现了广泛地开发。相较于其他工业自动化技术，工业以太网技术以其日益完善的性能与迅速降低的成本取得绝对性的优势，这使很多工业自动化领域中的企业将更多精力放于对以太网资源的利用之上，因此，新生代的工业自动化网络势必会以以太网为基础而建立，以太网技术已成为支持工业发展的热点。

分析总线技术的发展方向，当前全部的现场总线都将实现向Ethernet的过渡，很多以现场总线为基础的控制系统最终都会与Ethernet建立连接，在满足一定条件后，还会实现与Internet的连接。对于工业控制系统而言，工业以太网是其一个主要的发展方向，当前过程监控层对工业以太网进行了大量的应用，其在现场层的应用则主要以对现场总线技术的采用为体现。

3.2现场总线的发展路径

第一，政府职能部门与各决策机构应给予高度重视于现场总线技术的发展，尽早作出响应，推动技术开发向国家意志的方向上升。第二，相关部门要在全社会进行工业的宣传，使仪表

生产企业与广大用户对现场总线技术有一个充分的认识与了解，打下坚实的群众基础于技术的科技攻关、研究开发与推广应用。第三，成立多处现场总线协会，以企业为主体，依赖于大型企业集团的支撑，让用户广泛参与进来，加速技术发展，扩大产品开发与应用规模，开放格局，在与国际的接轨中对相关工作的开展进行指导。第四，吸收人力、物力、财力等资源对以现场总线为基础的智能网络自动化仪表进行大力开发，从科技攻关产品开发、技术改造与行业工作推进等方面向相关单位提供重点支持，建立开放自动化系统生产基地，形成适度规模经济。

4.结语

基于现场总线的控制系统己成为工业自动化发展的必然趋势，在网络技术迅猛发展的今天，工业以太网日益向现场设备层渗透，现场总线今后应沿着提高认识、正确决策、做好全社会宣传、组织建设以及建立现场总线自动化仪表与生产基地等路径实现更好、更快的发展。

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