现场总线的发展历史与未来发展趋势
现场总线的发展历史与未来发展趋势
从20世纪70年代末至今，现场总线技术的发展经历了30年历史。已被越来越多应用于现实的生产过程控制中，该技术在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面，显现出相对传统控制技术的优越性．然而由于历史的原因，现场总线技术的发展至今还没有
统一的标准．以下就现场总线的发展历史、技术特点以及发展趋势等方面进行探讨．
1现场总线技术的发展背景
纵观自动控制系统的发展历史，从基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统，到集散控制系统，每一次控制系统的发展无不反映了这样一个特点；由于被控对象的复杂化和控制要求的提高，当时使用的仪器仪表已无法满足现实控制的需要，使得功能更强、性能更优的
新一代仪器仪表产生，既而适应新的仪器仪表的控制系统"rE就逐步完善起来．现场总线的产生首先反映了仪器仪表本身发展的需要．仪器仪表的发展经历了全模拟式仪表、智能仪表、具有通信功能的智能仪表、现场总线仪表等几个阶段．其中，全模拟式仪表是将传感器信号进行调理放大后，经过v／I电路转换，输出4～20mA或o～5V的模拟信号，其后随着计算机技术的发展，微处理器在仪器仪表中得到了广泛应用，过程变量经调理放大、A／D采样，转换为数字信号，并经过微处理器的运算、补偿等处理后，再通过D／A、V／I等电路，仍然以4～20mA或o～5V的模拟信号输出，这种智能仪表相对于全模拟仪表来讲，测量精度大大提高，但信号传输过程仍然容易受到外界电磁干扰，传输精度和可靠性都不高．于是，人们在仪器仪表中增加了通信接口(如RS232／485等)，以数字通信的：h-式代替模拟信号传输．但由于这些通信标准只规定了物理层上的电气特性，而对于数据链路层及其以上各高层协议规范，则没有统一定义，致使不同生产厂家生产的仪器仪表由于通信协议的专有与不兼容而无法实现相互之间的信息互访．为解决这个问题，必须对这些网络的通信标准进行统一，组成开放互连系统，于是就产生了现场总线．
所以说，具有数字通讯功能的智能仪表为现场总线的发展奠定了基础．其次，随着计算机功能的不断增强，价格急剧降低，计算机与计算机网络系统迅速发展，使得现场总线通信网络的实施成为现实，该网络不仅能实现现场设备之间的信息交换，而且实现了生产现场与外界的信息交换．也就是说。现场总线的产生同时反映了企业管控一体化信息集成的要求．
2现场总线的定义
所谓现场总线，按照国际电工委员会IEC61158的定义，是指安装在翩造或过程区域的现场装置之间、以及现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线．以现场总线为基础而发展起来的全数字控制系统称作现场控制系统(FCS)．现场总线与传统的控制方式的显著区别在于其通讯方式的不同．现场总线是用于智能化现场设备和基于微处理器的控制室自动化系统间的全数字化、多站总线式的双向多信息数字通讯的通讯规程．是互相操作以及数据共享的公共协议．可以认为．现场总线是通信总线在现场设备中的延伸。允许将各种现场设备．如变送器、调节阀、基地式控制器、记录仪、显示器、PLC 及手持终端和控制系统之间，通过同一总线进行双向多变量数字通讯．
3现场总线的发展历史
方方面面的原因，现场总线的发展经历了曲折的历史，而且至今还没有形成一致的国际标准．从20世纪70年代．现场总线技术就已经萌芽，并在生产现场安装使用．由于现场总线技术表现出的突出优点，欧美的许多厂家为此进行了大量的工作，它们各自采用不同的方法、不同的信号标准进行产品开发．结果导
致了众多的智能化工业控制仪表不相兼容．从用户使用的角度看，这样的状况很不利于生产的全球化发展．鉴于这种情况。国际电工技术委员会(IEC)从1985年开始着手制订国际性的智能化现场设备和控制室自动化设备之间的通讯标准。并命名为Fieldbus。即现场总线．然而，也就是从此之后，关于现场总线的战争开始了，一直持续至今．这其中有技术上的问题，更重要的是经济的、甚至是政治上的原因．这里只简单讨论其标准化的进程．1985年国际电工技术委员会(IEC)制订现场总线标准，实际是后来德国的PROFIBUS与法国的FIP在技术上的争端而未达成协议．与此同时，美国仪表协会(ISA)下属的标准与实施工作组的ISA／SP50开始制订现场总线标准．但都没有达成一致统一的结果．无法达成统一的协议，基于经济利益的原因，各国各大公司纷纷开发自已的产品占领市场．各种现场总线标准相继产生．
1986年，德国推出Profibus过程现场总线标准．
1990年，美国Echelon公司推出LonWorks现场总线产品．
1992年，Siemens、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司联合，成立ISP(InteroperableSystem Project，可互操作系统规划)协会，着手在Profibus基础上制定标准．1993年。Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP协会，有120家公司参加，以法国标准FIP(FactorInsrtumentation Protoc01)为基础制定标准．
1994年ISP与WorldFIP(北美部分)两大集团握手言和，成立了现场总线基金会FF(FieldbusFoundation)．FF成立后，标准制定工作进展较快．1996年，FF公布了低速总线H1标准，并安装了示范系统．将不同厂商的符合FF规范的设备互连构成控制系统和通讯网络．使H1低速总线开始步人实用阶段．这十年间，现场总线的争端处于胶着状态，直到1999年6月15日，国际电工技术委员会(IEC)决定以新的思路解决争端，在经过艰苦的努力之后，2000年1月4日。IEC宣布现场总线国际标准以86 oA赞成、12％反对通过，IEC一61158面世[2][“．实际上。IEC宣布现场总线国际标准并不是一种完全意义上的统一标准。其中包含有8种不同的现场总线协议，这8种通信协议。互不兼容，距离统一标准的现场总线，还有很大距离．虽然这些现场总线在功能上可以互补．但如果考虑到世界上已有30多种有影响的现场总线，这也还是在统一的路程上，前进了一大步．
4现场总线的特点
以现场的智能仪表为基础，按现场总线技术构建起来的现场总线控制系统(FCS)，解决了传统控制系统一对一封闭回路、集中控制的状况，彻底将控制功能下放至现场的智能仪表，“分散控制·集中监控”，具有显著的特点．
(1)结构简洁，易安装维护扩充系统．即用一条传输线连接多台仪表，双向传输数字信号．这种结构使得接线简单、安装费用低、容易维护．增加现场控制设备与仪表时，只需要挂接到电缆上，无需架设新的电缆．
(2)高可靠性．网络数据通信采用基带传输(即数字数据数字传输)，数据传输速率高(为Mbit／s或10Mbit／s级)，实时性好，抗干扰能力强；
(3)现场级信息集成能力强．现场级的智能仪表不仅可以实现传感测量、补偿计算、工程量处理与控制。而且可实现设备状态、故障、参数信息的双向传送．即
系统除完成远程控制。还可实现远程参数化工作，管控一体化．
(4)互可操作性与户用性．用户可以将不同制造商的符合同一协议的不同品牌的仪表集成在一起。构成所需要的控制系统．不必为集成不同品牌的产品而在硬件或软件上花费力气或者增加额外投资．
(5)分散控制．控制功能分散在现场仪表中，通过现场仪表本身可构成控制回路，实现了彻底的分散控制，提高了系统的可靠性、自制性和灵活性，并降低了布线成本．
(6)系统开放．现场总线是开放式互连网络，所有的技术和标准都是公开的，制造商必须共同遵守．这样用户可以自由集成不同制造商的通信网络。既可同层网络互连，也可与不同层网络互连．另外，用户可以极其方便地共享网络数据库．总而言之，现场总线是高可靠、低成本、组态简单、可互操作性强、分散控制、方便运行。数据库一致的开放式系统．
6现场总线的发展趋势
(1)FCS将会在一定的时期内成为主流控制系统[2]．FCS是在DCS的基础上发展起来的，FCS顺应了自动控制系统的发展潮流，它必将替代DCS．这已是业内人士的基本共识．然而．任何新事物的发生发展都是在对旧事物的扬弃中进行的，FCS 与DCS的关系必然也不例外．FCS代表潮流与发展方向，而DCS则代表传统与成熟，也是独具优势的事物．特别是现阶段，FCS尚没有统一的国际标准而呈群雄逐鹿之势，DCS则以其成熟的发展、完备的功能及广泛的应用而占据着一个尚不可完全替代的地位．而且现阶段，DCS也在朝开放性、分散性和可互操作方向发展．所以就目前现状看，工业控制处在DCS本身成熟和FCS发展过程中，智能I／o是DCS 向现场总线的一种过渡．远程智能I／o以其可靠性高、分散性好，而具备了现场总线的性能．所以，现场总线和DCS将会长期共存，但FCS必将会在一定的时期内成为主流控制系统．
(2)现场总线的发展与计算机通信技术的关系．
随着商用计算机领域的局域通信逐步被以太网(ethernet)垄断，过程控制领域中上层的通信也逐步统一到以太网和快速以太网．由于因特网的快速发展，人们通过因特网访问控制系统。进行远程诊断、维护和服务的愿望越来越强烈，因此TCP／IP协议也进入过程控制领域．实际上我们现在就可以看到通过因特网访问现场仪表的事例．例如日本MAZRK公司的数控机床的售后维护已有30％可以通过因特网实施。
但所有这些仅限于故障诊断，维护等实时性要求很低的工作．工业过程的现场总线控制不会被计算机通信技术取代，因为现场总线与一般计算机通信在功能、要求和结构上有所不同．从功能上讲，计算机通信的基本功能是可靠地传递信息；现场总线的功能有：一是经济、安全、可靠地传递信息；二是正确使用所传信息；三是及时处理所传信息．从要求上讲，对计算机通信的主要要求是快；对现场总线不仅要求传输速度快，在过程控制领域还要求响应时间短，即实时性要求高，以及巡回时间短，过程控制系统希望最长巡回时间是预先可知的，并小于一定值．从结构上讲，计算机通信系统的结构是网络状的，从一点到另外一点的通信路径可以是不固定的；而大部分现场总线的结构是线状的，虽然现场总线的拓扑结构可以是总线型、星型、环行、回路型等；但在大多数现场总线中，从一点到另外一点的通信路径是比较固定的．然而在实时性要求低、被控信息简单的现场环境，例如建筑物自动化等方面，新动向的发展确实值得关注，计算机通信技术正逐步深入到现场控制．
7 总结
现场总线做为一种新的控制系统，目前在一些工业装置、楼宇智能化等方面得到了广泛的应用，其结果显示出巨大的发展前景．在国际上，各大自动化仪表公司和自动化厂商竞相采用现场总线，使其在智能化、网络化方面得以快速发展，适应了工业生产自动化的需要．由于其FCS系统的先进性，它将影响今后几十年内自动控制技术的发展，FCS将成为自动控制系统的主流．
基金会现场总线(Foundation Fieldbus)的发展动态
基金会现场总线（Foundation Fieldbus）的发展动态 现场总线基金会自1984 年成立以来，经过十年的发展，已经形成了一个 开放的、全数字化的工业通信系统，并在上世纪末开始进入中国市场，推动了 中国的工业自动化技术进步，并开始了大型全区域系统集成的应用，本文就其 发展过程和特点概括地介绍一下。一. 应用情况一个开放式的总线协议，很 重要的一点就是有多少设备支持这个协议。否则，这个协议的开放性就没有意 义了。从2001 年起，支持FF 总线的产品越来越多。据统计，2002 年通过FF 基金会认证注册的产品增长了24%，累计达到137 种。其中，压力仪表32 种， 温度仪表12 种，流量仪表19 种，物位仪表12 种，分析仪表16 种，阀门类仪 表30 种，高速以太网联接设备5 种，调节仪表1 中，其他仪表10 种。有10 个公司的控制系统能够联接FF 总线的H1 网段。它们是 ABB，Emerson（Delta-V）Honeywell（Plantscape，Experion PKS）Invensys，Smar（System302）Yamatake（Industrial DEO），Yokogawa（Centum，Stardom）。在具体工程方面，截至2002 年6 月，全球已经安装的FF 总线仪表达到205，000 台，已经安装的系统达到4000 个。其应 用领域如表一所示。表一(附件3)另外，日本横河株式会社也有一组FF 总线 系统应用领域的统计数字。其中，化工31%，石化21% 炼油12%，石油天然 气8% 食品制药3%，电力3% 水处理3%，钢铁矿山3% 造纸2%，水泥1% 其他13%。从以上的数据不难看出，石油、天然气、石油化工、化工领域的 项目数占FF 总线全部项目数的44.9%，说明石化领域目前是FF 总线最主要的 应用领域。tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法
现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用,使用方法 现场总线（Fieldbus）是一种新型的工业通信技术，它是以数字化的方式将数据传输到工业现场设备和控制系统之间的通信总线。现场总线的出现大大提高了工业自动化的可靠性、效率、安全和灵活性。下面将介绍现场总线的发展历程、特点及分类、主要应用和使用方法。 一、发展历程 现场总线的发展可追溯到20世纪70年代，当时欧洲的一些机构开始研究数字控制系统。80年代初，德国联邦教育研究部门的PLC工艺小组提出了“第三代工厂控制理论”，并提出了“现场总线”的概念。90年代初，现场总线开始应用于工业自动化领域，并逐渐发展成为主流的工业通信技术。 二、特点及分类 1. 特点 （1）数字化传输：现场总线采用数字化通信方式，避免了模拟信号的干扰和失真，提高了数据的可靠性和准确性。 （2）灵活性：现场总线可以连接多种类型的设备和控制系统，实现设备之间的信息交换和协同工作。 （3）可扩展性：现场总线可以根据工业自动化系统的需求进行扩展和升级，具有很高的灵活性和适应性。 （4）实时性：现场总线可以实现实时数据传输和控制，提高了工业
生产的效率和精度。 （5）安全性：现场总线支持加密和认证技术，保障了工业通信的安全性和可靠性。 2. 分类 目前常用的现场总线主要有以下几种： （1）Profibus：是德国西门子公司研发的一种现场总线，可以实现高速数据传输和设备的实时控制。 （2）Modbus：是Modicon公司开发的一种现场总线，适用于数据采集和控制。 （3）CAN总线：是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的现场总线，具有高速、可靠、抗干扰等特点。 （4）DeviceNet：是美国罗克韦尔公司开发的一种现场总线，适用于工业设备之间的通信和控制。 三、主要应用 现场总线广泛应用于各个工业领域，包括制造业、石化、水处理、电力等。主要应用包括以下几个方面： （1）数据采集和监控：现场总线可以实现对工业设备的数据采集和监控，提高了生产过程的可靠性和效率。 （2）设备控制和调节：现场总线可以实现对工业设备的实时控制和调节，保证了生产过程的稳定性和精度。
现场总线技术标准化的发展过程及现状
现场总线技术标准化的发展过程及现状 现场总线技术标准化的发展过程及现状 1. 引言 现场总线技术是现代工业自动化系统中的重要组成部分，它提供了设 备互联和数据通信的标准化方案，使得工业生产过程更加灵活高效。 本文将深入探讨现场总线技术标准化的发展过程及现状，以帮助读者 更全面地了解这一关键技术。 2. 现场总线技术的起源与发展 现场总线技术最早由德国公司P3联合施耐德电气公司于1987年共同推出，通过引入总线通信协议，实现了工业设备的联网通信。这一创 新对于提升工业自动化系统的效率和可靠性产生了革命性影响。随着 技术的发展，现场总线技术逐渐成熟，成为了工业自动化领域的重要 标准之一。 3. 现场总线技术标准化的意义 随着工业自动化的快速发展，不同设备厂商开发出的设备数量众多， 而这些设备之间的数据交换是必不可少的。然而，由于每个厂商的设 备都有各自的通信协议和接口，设备之间的互联变得困难重重。现场 总线技术的标准化解决了这一问题，通过统一的通信协议和接口标准，
各种设备可以方便地进行数据交换和联网通信。这一标准化不仅提高 了工业生产效率，还降低了设备的开发和维护成本。 4. 现场总线技术标准化的发展过程 现场总线技术的标准化发展过程可以分为以下几个阶段： 4.1. 初期标准化 在现场总线技术的早期发展阶段，各个制造商推出了各自的通信协议 和接口标准，这导致了设备之间的不兼容问题。为了解决这一问题， 国际电工委员会（IEC）于1991年推出了第一版现场总线技术标准IEC61158，实现了不同设备的互联互通。这标志着现场总线技术的初步标准化。 4.2. 标准化的深入发展 随着技术的进一步成熟，现场总线技术在标准化方面也取得了重要进展。IEC逐步推出了多个与现场总线技术相关的标准，包括IEC61784、IEC61804等，进一步规范了设备之间的通信协议和接口标准。国际组织EtherCAT Technology Group也推出了EtherCAT总线技术，成 为现场总线技术的另一种标准选择。 4.3. 跨国公司的合作 随着全球化的快速发展，各个国家和企业都意识到现场总线技术标准 化的重要性。跨国公司开始积极合作，共同推动现场总线技术的标准
现场总线控制系统(FCS)发展前景展望
现场总线控制系统（FCS）发展前景展 望 现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是工业自动化领域中的一种重要技术，其发展前景广阔，正日益受到人们的关注。以下是对FCS发展前景的展望。 一、背景介绍 现场总线控制系统是一种用于工业过程控制的开放型、全数字化网络通信系统。它将位于现场的各种自动化设备、仪器仪表、传感器等通过一根总线连接起来，实现设备间的信息交互和数据共享。它具有现场设备分散、信息传输速度快、可扩展性强、可靠性高等优点，因此在石油、化工、电力、制药等许多行业得到了广泛应用。 二、概览 随着科学技术的不断进步和工业自动化需求的不断增长，FCS在功能和性能上也不断得到提升。未来的FCS将朝着更加高效、可靠、安全和智能化的方向发展。同时，随着工业互联网的普及和发展，FCS将更好地与云计算、大数据、人工智能等先进技术进行融合，实现更加精准、高效、智能的工业过程控制。 三、价值分析 FCS的价值不仅在于其技术优势，更在于其能够带来的经济效益和社会效益。首先，FCS能够提高工业过程控制的精度和效率，减少能源浪费，降低生产成本。其次，FCS能够提高产品质量和生产效率，增强企业的竞争力。此外，FCS还能减少人员劳动强度，提高生产安全性和可靠性，改善企业的工作环境。 四、发展趋势 1.技术创新
未来，FCS将继续在技术创新方面进行探索和实践。例如，采用更加先进的信号处理技术、通信协议和网络安全技术等，提高FCS的性能和可靠性；同时，探索适应不同工业过程的FCS解决方案，满足个性化的需求。 2.与工业互联网的融合 工业互联网的普及和发展为FCS提供了更广阔的发展空间。未来，FCS将更好地与工业互联网融合，实现各种数据的无缝集成和共享，优化生产流程，提高生产效率和质量。同时，借助工业互联网平台，FCS可以实现远程监控和维护，提高系统的安全性和可靠性。 3.人工智能的应用 人工智能技术的不断进步为FCS带来了新的发展机遇。未来，FCS将应用人工智能技术对生产过程进行优化和控制，提高系统的自适应和自学习能力，实现更加智能化的工业过程控制。例如，应用机器学习算法对生产数据进行分析和预测，为生产决策提供科学依据。 五、市场前景 随着工业4.0时代的到来，越来越多的企业开始重视工业智能化升级。作为工业自动化领域的重要技术，FCS的市场前景广阔。未来，FCS将在全球范围内得到更广泛的应用，市场规模将持续扩大。同时，FCS与工业互联网、人工智能等技术的融合也将催生出更多的商机和产业机会。 六、风险评估 尽管FCS具有许多优势和广阔的发展前景，但也存在一些风险和挑战。首先，新技术的引入和应用需要企业进行大量的投资和技术研发；其次，网络安全问题成为FCS发展的关键因素之一；此外，市场接受程度和技术更新换代速度也是影响FCS发展的风险因素。 七、个人观点 作为一名从业者，我认为FCS在未来将发挥更加重要的作用。随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，FCS将在提高生产效率、降低能源消耗、优化资源配
简述基金会现场现场总线的定义和发展历程
简述基金会现场现场总线的定义和发展历程篇一： 基金会现场现场总线(Fieldsite/Field Service总线)是一种现场设备的通信协议,旨在提供一种简单、高效、可靠的通信方式,使设备能够在不连接中央服务器的情况下进行通信。基金会现场现场总线最初由思科公司开发,并于1997年首次发布。 基金会现场现场总线的定义是指一组定义在通信协议中的规则,用于指导设备和网络之间的通信。这些规则通常包括设备地址、通信协议、数据格式和错误处理等。基金会现场现场总线的优点是可以在分布式系统中实现高效的通信和可靠的数据传输,因此被广泛应用于物联网、工业自动化、医疗设备、交通运输等领域。 基金会现场现场总线的发展历程可以分为三个阶段。第一阶段是早期的基金会现场现场总线,主要用于连接小型设备,如交换机、路由器等,这些设备通常是集中部署的。第二阶段是2000年左右出现的现场总线,它允许不同类型的设备(如交换机、路由器、集线器等)通过标准化接口进行通信。第三阶段是近年来发展的趋势,即基于云的基金会现场现场总线,它允许设备和云服务之间进行通信,并提供更高的安全性和灵活性。 基金会现场现场总线的应用非常广泛,包括工业自动化、医疗设备、交通运输、智能家居、智能城市等领域。在实际应用中,基金会现场现场总线通常与其他通信协议和系统相结合,以实现更复杂的网络结构和更高的性能。 除了提供通信协议和规则外,基金会现场现场总线还可以用于管理设备和网络。基金会现场现场总线提供了一些标准的功能,如设备配置、故障排除、网络
监控等,这些功能可以帮助管理员更好地管理和维护设备和网络。此外,基金会现场现场总线还可以与其他工具和软件相结合,以提高网络管理和监控的效率和质量。 总之,基金会现场现场总线是一种简单、高效、可靠的通信协议,它在实际应用中得到了广泛的应用。随着云计算、物联网等技术的不断发展,基金会现场现场总线也在不断演进,以适应不断变化的市场需求。 篇二： 基金会现场现场总线(Field Service Communication总线)是一种现场设备与远程服务器之间进行通信的标准接口。它是在分布式系统中常用的一种通信协议,用于实现现场设备之间的通信,同时也可用于远程服务器之间的通信。 基金会现场现场总线的定义可以追溯到20世纪80年代,当时随着计算机技术的发展,分布式系统开始被广泛应用。由于现场设备的数量和种类繁多,传统的通信方式很难满足要求,因此基金会现场现场总线应运而生。 基金会现场现场总线的基本原理是将数据帧从远程服务器发送到现场设备,再将响应数据帧从现场设备发送到远程服务器。数据帧包括发送方和接收方的信息,其中发送方包含源地址、数据长度、数据等内容,接收方则返回一个包含目标地址、数据长度、数据等内容的数据帧。通过这种方式,现场设备可以实时地与其他设备进行通信,而无需进行复杂的通信协议转换。 基金会现场现场总线的发展历程可以分为三个阶段: 第一阶段是早期的基金会现场现场总线,通常采用简单的协议,仅支持传输控制协议(TCP)和传输数据协议(UDP)。这些协议的传输速度和可靠性都较差,无法满足现代分布式系统的要求。
现场总线的发展历史与未来发展趋势
现场总线的发展历史与未来发展趋势从20世纪70年代末至今，现场总线技术的发展经历了30年历史。已被越来越多应用于现实的生产过程控制中，该技术在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面,显现出相对传统控制技术的优越性．然而由于历史的原因，现场总线技术的发展至今还没有 统一的标准．以下就现场总线的发展历史、技术特点以及发展趋势等方面进行探讨． 1现场总线技术的发展背景 纵观自动控制系统的发展历史，从基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统，到集散控制系统，每一次控制系统的发展无不反映了这样一个特点；由于被控对象的复杂化和控制要求的提高,当时使用的仪器仪表已无法满足现实控制的需要，使得功能更强、性能更优的 新一代仪器仪表产生，既而适应新的仪器仪表的控制系统”rE就逐步完善起来． 现场总线的产生首先反映了仪器仪表本身发展的需要．仪器仪表的发展经历了全模拟式仪表、智能仪表、具有通信功能的智能仪表、现场总线仪表等几个阶段．其中，全模拟式仪表是将传感器信号进行调理放大后，经过v／I电路转换，输出4～20mA或o～5V的模拟信号,其后随着计算机技术的发展，微处理器在仪器仪表中得到了广泛应用，过程变量经调理放大、A／D采样，转换为数字信号，并经过微处理器的运算、补偿等处理后，再通过D／A、V／I等电路，仍然以4~20mA 或o～5V的模拟信号输出，这种智能仪表相对于全模拟仪表来讲，测量精度大大提高，但信号传输过程仍然容易受到外界电磁干扰，传输精度和可靠性都不高．于是，人们在仪器仪表中增加了通信接口(如RS232／485等），以数字通信的:h—式代替模拟信号传输．但由于这些通信标准只规定了物理层上的电气特性,而对于数据链路层及其以上各高层协议规范，则没有统一定义,致使不同生产厂家生产的仪器仪表由于通信协议的专有与不兼容而无法实现相互之间的信息互访．为解决这个问题，必须对这些网络的通信标准进行统一，组成开放互连系统，于是就产生了现场总线．
现场总线技术
现场总线技术 简介：文章介绍了现场总线技术的发展过程，分析了现场总线技术的特点及其优点，介绍了几种典型的总线技术，并对总线技术的发展趋势做了展望。 关键字：现场总线技术 现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点 :具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网络结构到通讯技术，都具有不同上层高速数据通信网的特色。 一般把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现场总线技术在历经了群雄并起，分散割据的初始阶段后，尽管已有一定范围的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的国际标准。其中有较强实力和影响的有
现场总线现状与发展
现场总线现状与发展 【摘要】本文首先介绍了现场总线的产生、概念及过程控制系统发展，主要概述了现场总线的构成与目前主流现场总线，包括FF现场总线、LonWorks现场总线、PROFIBUS 现场总线和CAN现场总线等，最后展望了现场总线的未来发展。 【关键词】现场总线；现场总线控制系统；ISO/OSI；FF现场总线；LonWorks 现场总线；PROFIBUS 现场总线和CAN现场总线一、概述 现场总线（Fieldbus）是上个世纪80年代末期发展起来的，主要解决工业现场控制设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题，它将智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术综合在一起，成为自动化技术发展的趋势。 学术界一般把过程控制系统分为五个时代，50年代前的气动信号控制系统PCS是第一代，4～20mA等电动模拟信号控制系统是第二代，数字计算机集中式控制系统为第三代，集散式分布控制系统DCS则为第四代，而现场总线系统FCS称为第五代控制系统。FCS采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另外FCS采用全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。因此开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 二、现场总线和现场总线控制系统 国际电工委员会IEC61158标准的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。现场总线一般采用双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。可以说，在此系统中现场总线是联结枢纽，用以实现各智能仪表设备相互沟通信息、共同完成自控任务。 现场总线控制系统（FCS）是在现场总线标准的基础上形成的自动化控制系统，它是总线网络，所有现场仪表都是一个网络节点，并挂接在总线上，每一个节点都是一个智能设备，现场仪表既有着数据采集、控制、计算、报警、诊断、执行功能，也可以实现通信功能，一般每台仪表均有自己的地址与同一通道上的其它仪表进行区分。 现场总线控制系统可以分为硬件系统和软件系统两大部分，硬件系统主要包括接口设备、现场总线仪表和外围设备，其中接口设备主要指各种计算机和计算机与现场总线之间的接口卡件，现场总线仪表包括各种输入仪表和各种输出仪表，外围设备则是如电缆、电源、阻抗匹配器、端子、接线盒、安全栅等一些辅助部件。而软件系统主要由组态软件、监控软件、设备管理软件组成，组态软件
现场总线技术网络调研报告
现场总线技术网络调研报告 现场总线技术网络调研报告 摘要： 现场总线技术是一种先进的控制与通信技术，它在工业自动化领域起到了重要的作用。本调研报告旨在对现场总线技术的基本概念、应用范围和发展趋势进行调研，以期对现场总线技术在企业应用中的地位和前景进行全面了解。 一、引言 现场总线技术是指在生产车间或工业领域中，通过一条通信总线将各种设备、传感器、执行器和控制器等连接起来，实现设备之间的数据交互和控制的技术。它的出现极大地提高了生产自动化水平，提升了生产效率和产品质量，深受企业的青睐。 二、现场总线技术的基本概念 现场总线技术是一种用于连接和组织自动化设备的通信系统，其核心是一种标准化的通信协议。该协议规定了设备之间如何进行通信、数据格式和交互方式等，保证了设备之间的互操作性。常见的现场总线技术有Profibus、Modbus、CANopen等。 三、现场总线技术的应用范围 现场总线技术广泛应用于各个工业领域，如制造业、能源领域、交通运输、物流等。它可以连接和管理各种设备，如传感器、控制器、执行器等，实现设备之间的数据交互和统一的控制。通过现场总线技术，企业可以实现设备的集中管理、调试和维护，提高生产效率和产品质量。
四、现场总线技术的特点和优势 现场总线技术具有很多独特的特点和优势。首先，它可以节约布线成本，减少设备之间的连接线路。其次，现场总线技术支持实时通信，可以实现高速数据传输和实时控制。再次，现场总线技术具有灵活性，可以根据需求进行扩展和调整。此外，现场总线技术还可以提供设备状态监测和故障诊断功能，便于维护和管理。 五、现场总线技术的发展趋势 随着工业自动化的发展，现场总线技术也在不断演进和改进。未来的趋势是实现更高的带宽和更快的数据传输速度，以满足大规模数据交互和复杂控制的需求。此外，现场总线技术还将向无线化、云化和智能化方向发展，提供更便捷、高效和智能的解决方案。 六、结论 现场总线技术作为一种先进的控制与通信技术，已经在各个工业领域得到广泛应用，并取得了显著的效果。它不仅提高了企业的生产效率和产品质量，还减少了布线成本和设备维护费用。未来，随着技术的不断进步，现场总线技术将在工业自动化领域发挥更重要的作用。企业应积极采用现场总线技术，提升自身竞争力。
现场总线及通讯协议
现场总线及通讯协议 现场总线的现状和未来发展 一、引言 计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，今后将朝着现场总线控制系统的方向发展。现场总线(field bus)是指现场仪表和数字控制系统输入输出之间的全数字化、双向、多站的通讯系统。 二、现场总线的产生 纵观控制系统的发展史，不难发现，每一代新的控制系统推出都是针对老一代控制系统存在的缺陷而给出的解决方案，最终在用户需求和市场竞争两大外因的推动下占领市场的主导地位，现场总线和现场总线控制系统的产生也不例外。 1、模拟仪表控制系统 模拟仪表控制系统于六七十年代占主导地位。其显著缺点是：模拟信号精度低，易受干扰。 2、集中式数字控制系统 集中式数字控制系统于七八十年代占主导地位。采用单片机、PLC、SLC 或微机作为控制器，控制器内部传输的是数字信号，因此克服了模拟仪表控制系统中模拟信号精度低的缺陷，提高了系统的抗干扰能力。集中式数字控制系统的优点是易于根据全局情况进行控制计算和判断，在控制方式、控制机时的选择上可以统一调度和安排；不足的是，对控制器本身要求很高，必须具有足够的处理能力和极高的可靠性，当系统任务增加时，控制器的效率和可靠性将急剧下降。 3、集散控制系统（DCS） 集散控制系统（DCS）于八、九十年代占主导地位。其核心思想是集中管理、分散控制，即管理与控制相分离，上位机用于集中监视管理功能，若干台下位机下放分散到现场实现分布式控制，各上下位机之间用控制网络互连以实现相互之间的信息传递。因此，这种分布式的控制系统体系结构有力地克服了集中式数字控制系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。在集散控制系统中，分布式控制思想的实现正是得益于网络技
现场总线技术的发展及由来
现场总线技术的发展及由来 现场总线（Fieldbus）是80 年代末、90 年代初国际上发展形成的，用于过 程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络，已 经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结 构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后在不同程度上进 行了现场总线技术与产品的开发。基金会现场总线（Foundation Fieldbus 简称FF）这是以美国Fisher-Rousemount 公司为首的联合了横河、ABB、 西门子、英维斯等80 家公司制定的ISP 协议和以Honeywell 公司为首的联合欧 洲等地150 余家公司制定的WorldFIP 协议于1994 年9 月合并的。该总线在过 程自动化领域得到了广泛的应用，具有良好的发展前景。CAN（Controller Area Network 控制器局域网）最早由德国BOSCH 公司推出，用于汽车内 部测量与执行部件之间的数据通信。其总线规范现已被ISO 国际标准组织制订 为国际标准，得到了英特尔、飞利浦、西门子、NEC 等公司的支持，已广泛应 用在离散控制领域。已有多家公司开发生产了符合CAN 协议的通信芯片DeviceNet DeviceNet 是一种低成本的通信连接也是一种简单的网络解决方 案，有着开放的网络标准。DeviceNet 总线的组织结构是Open DeviceNet Vendor Association（开放式设备网络供应商协会，简称ODVA）。PROFIBUS PROFIBUS 是德国标准（DIN19245）和欧洲标准（EN50170） 的现场总线标准。由PROFIBUS--DP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA 系 列组成。DP 用于分散外设间高速数据传输，适用于加工自动化领域。FMS 适 用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。PA 用于过程自动化的 总线类型，服从IEC1158－２标准。HART HART 是Highway Addressable Remote Transducer 的缩写，最早由Rosemout 公司开发并得到80 多
现场总线技术总结
现场总线技术总结 1. 引言 现场总线（Fieldbus）技术是工业自动化领域中的一种常用通信协议，用于在 现场设备与上位机之间进行数据和信号的传输。它可以代替传统的模拟信号传输方法，提供更高的数据传输速率和更可靠的通信。 本文将对现场总线技术进行总结和分析，包括现场总线的基本原理、应用领域、优势和不足以及发展趋势等方面，以期帮助读者深入了解并合理应用现场总线技术。 2. 现场总线的基本原理 现场总线是一种串行通信协议，采用主从结构，主要由主站和从站组成。主站 负责控制通信过程，发送和接收数据；从站负责响应主站的指令，并提供相应的数据。 现场总线技术采用数字信号传输，将传感器、执行器等现场设备的信号模拟量 或数字量转换为数字信号，通过总线传输到上位机进行处理。主站通过发送不同的指令和控制报文来实现与从站之间的通信。 3. 现场总线的应用领域 现场总线技术广泛应用于工业自动化领域，包括但不限于以下几个方面： 3.1 工厂自动化 在工厂自动化控制系统中，现场总线技术可以实现对各类传感器和执行器的集 中管理和监控。通过现场总线，主站可以实时获取从站的数据，实现对生产线的实时控制和调度。 3.2 过程控制 现场总线技术在化工、电力、石油等行业的过程控制系统中得到广泛应用。传 感器和执行器通过现场总线与上位机进行通信，实现对工艺过程的监测和控制，提高生产效率和质量。 3.3 智能建筑 现场总线技术也可应用于智能建筑系统中。通过现场总线，可以实现对灯光、 空调、安防等各类设备的集中管理和控制，提高能源利用效率和生活舒适度。
4. 现场总线技术的优势和不足 4.1 优势 •高可靠性：现场总线技术采用数字信号传输，具有较强的抗干扰能力和可靠性，能够在复杂的工业环境中稳定运行。 •高灵活性：现场总线可以方便地集成各类传感器和执行器，并实现与上位机之间的数据传输，提供了灵活的系统扩展和升级能力。 •降低成本：通过使用现场总线，可以减少布线和设备成本，简化系统结构和维护工作，降低了整体的工程成本。 4.2 不足 •高实时性要求：由于现场总线是一种串行通信技术，其通信速率相对较低，对实时性要求较高的应用场景可能会遇到一定的挑战。 •兼容性差：不同厂家的现场总线技术存在互不兼容的情况，这给设备的选择和集成带来了一定的困扰。 5. 现场总线技术的发展趋势 随着工业自动化的快速发展，现场总线技术也在不断演进和完善。以下是现场总线技术的一些发展趋势： •高速传输：现场总线技术将向更高的传输速率发展，以满足越来越高的数据处理需求。 •多协议兼容：现场总线技术将趋向于多协议兼容，提供更好的设备互联和集成能力。 •网络安全：现场总线技术将更加关注网络安全问题，加强数据的保护和隐私。 6. 总结 现场总线技术是工业自动化领域中的重要通信协议，具有高可靠性、高灵活性和降低成本的优势。它在工厂自动化、过程控制和智能建筑等领域得到广泛应用。尽管现场总线技术还存在一些不足，但随着技术的不断进步，这些问题将逐渐得到解决。未来，现场总线技术将继续发展，并在工业自动化领域发挥更大的作用。
现场总线
1 现场总线的概念 现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。 现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。 现场总线是２０世纪８０年代中期在国际上发展起来的。随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的降低，计算机与计算机网络系统得到迅速发展。现场总线可实现整个企业的信息集成，实施综合自动化，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。 2 现场总线的发展趋势 1983年，Ｈonewell推出了智能化仪表，它在原模拟仪表的基础上增加了计算功能的微处理器芯片，在输出的４～２０ｍＡ直流信号上迭加了数字信号，使现场与控制室之间的连接模拟信号变为数字信号。之后，世界上各大公司推出了各种智能仪表。智能仪表的出现为现场总线的诞生奠定了基础。 智能仪表的出现为现场信号的数字化提供了条件，但不同厂商提供的设备通信标准不统一，束缚了底层网络的发展。现场总线要求不同的厂商遵从相同的制造标准，组成开放的互连网络是现场总线的发展趋势。 3 现场总线的特点与优点 现场总线系统打破了传统控制系统采用的按控制回路要求，设备一对一的分别进行连线的结构形式。把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块放入现场设备，加上现场设备具有通信能力，因而控制系统功能能够不依赖控制室中的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。 现场总线控制系统既是一个开放通信网络，又是一种全分布控制系统。它把作为网络节点的智能设备连接成自动化网络系统，实现基础控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化的综合自动化功能。是一项以智能传感器、控制、计算机、数字通信、网络为主要内容的综合技术。 现场总线系统在技术上具有以下特点： 3.1 系统具有开放性和互用性 通信协议遵从相同的标准，设备之间可以实现信息交换，用户可按自己的需要，把不同供应商的产品组成开放互连的系统。系统间、设备间可以进行信息交换，不同生产厂家的性
INTERBUS 现场总线技术及其发展
INTERBUS 现场总线技术及其发展 [日期：2007-08-22] 来源：PLC&FA 作者：[字体：大中小] 1 引言 2005年5月，INTERBUS现场总线正式成为我国行业标准JB/TIO308.8《测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型8:INTERBUS规范》。INTER- BUS是世界上开发最早的现场总线，早在1984年就由德国Phoenix Contact公司研发，并得到Interbus Club 国际组织支持。由于该总线的快速发展和广泛使用，INTERBUS 已先后成为DIN19258德国标准、EN50254欧洲标准和IEC61158现场总线国际标准。INTERBUS在全球有1000多家总线设备生产商，提供多达2500种产品。到目前为止，INTERBUS现场总线在世界各地的节点安装突破750万，在各种现场总线中名列第二。 2 INTERBUS系统结构与规范 INTERBUS是数字的串行通信系统，用于控制系统(如可编程序控制器)与工业传感器和执行器类现场设备之间的通信。INTERBUS总线使用中央主——从访问方式和树状拓扑结构，用于所连接的主站系统应用与从站应用程序之间数据的交换，其系统结构图示于图1。INT ERBUS协议给用户提供了两个数据传输通道:过程数据通道和参数通道。组合两种通道形成混合的网络通信结构。从主站开始的网段是第一网段(一组从站)，同时该网段可通过总线耦合器扩展更多网段。从站和总线耦合器不带地址，它们的地址是由其在环中的位置决定。
图1 INTERBUS系统结构 对于INTERBUS系统来说，整个系统是由互相连接的总线段构成。INTERBUS总线可分为三种不同的总线段，即远程总线段、本地总线段和Interbus环路段。每个远程总线段开始于一个远程总线终端模块，一个远程总线的最大长度为400m(铜缆)，整个INTERBUS系统的总长可达12.8公里。如果远程总线需要供电，则称为安装远程总线，即传输数据，也传输电源;每个远程总线终端模块都引出一个由本地总线模块组成的本地总线段，本地总线主要用在控制柜内，并给变送器和执行器提供附加电源;Interbus环路段是可以直接应用于IP 65现场的本地总线段，它采用两芯无屏蔽导线，总线供电。一个环路可带63个模块，总长为200m。根据用户的不同要求，利用以上不同的Interbus总线段可以构成能够满足各种实际需要的现场总线网络结构。INTERBUS系统规范见表1。从表1中可以看出INTER- BUS 数据的安全性得到充分保护。 表1 典型INTERBUS系统规范
(完整word版)阐述现场总线技术的现状存在的问题展望其发展前景1
现状 目前，国内、外的现场总线有60几种之多，由于这一新技术所具有的潜在而巨大的市场前景，在商业利益的驱动下，导致了近年来制订现场总线国际标准大战。在市场和技术发展需要统一的国际标准的呼声下，修改后的IEC 61158.3～6标准最终于2000年1月4日获得通过。该标准包括了8种类型的现场总线子集，它们分别是：①基金会现场总线FF（原有的技术规范IEC 61158）；②Control Net；③Profibus；④P—Net；⑤FF HSE；⑥Swift Net；⑦Word FIP；⑧Intferbus。这8种现场总线中，④、⑥是用于有限领域的专用现场总线；②、③、⑦、⑧是由PLC为基础的控制系统发展而来，本质上以远程I/O总线技术为基础，通常不具备通过总线向现场设备供电和本征安全性能；①、⑤则由传统DCS控制系统发展而来，具有总线供电和本征安全功能；①、⑧属于现场设备级总线，②、⑤属于监控级现场总线；③、⑦则是包括两个层次的现场总线。 以上8种类型的现场总线采用完全不同的通信协议，例如：Profibus采用的是令牌环和主/从站方式；FFHSE是CSMA/CD方式；WordFIP是总线裁决方式。因此，要这8种现场总线实现相互兼容和互操作几无可能。面对这种多总线并存的局面，系统集成将面临更为复杂的任务，系统集成技术也将会有很大的发展。 长期以来的标准之争，实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一代系统的发展，人们开始寻求新的出路，一个新的动向是从现场总线转向Ethernet，用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛的网络技术，在IT领域已被使用多年，已有广泛的硬、软件开发技术支持，更重要的是启用以太网作为高速现场总线框架，可以使现场总线技术和计算机网络技术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用，国际上成立了工业以太网协会，开展工业以太网关键技术的研究。此外，开发设备网供应商协会（ODV A）已经发布了在工厂现场使用以太网的全球性标准——以太网/IP标准。该标准使用户在采用开放的工业应用层网络的同时，能利用可买到的现成的以太网物理介质和组件，也即由多个供应商所提供的可互操作的以太网产品。随着网络技术的发展，以太网应用于工业领域所要面对的网络可确定性问题、环境适应性问题、包括总线供电和本征安全问题都会迅速得到解决。 存在问题 现场总线是从控制室连接到现场设备的双向全数字通信总线，简单理解就是通信总线一直延伸到现场设备。它是一个开放互联模型，可与以太网结合，通过Internet实现远程监视、控制、调试、诊断等。 现场总线是计算机、通信、控制技术的融合，优点来源于三大特点：一是数字化，意
现场总线技术
1-1 什么是现场总线？现场总线出现的历史背景是怎样的？ 定义：应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络.它广泛应用于制造业、流程工业、楼宇、交通等领域的自动化系统中。 背景：从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4一2OmA的模拟信号标准.20世纪70年代，数字式计算机引人到测控系统中,而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代，微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌人到各种仪器设备中,形成了分布式控制系统。 随着微处理器的发展和广泛应用，产生了以IC代替常规电子线路，以微处理器为核心，实施信息采集、显示、处理、传输及优化控制等功能的智能设备.一些具有专家辅助推断分析与决策能力的数字式智能化仪表产品，其本身具备了诸如自动量程转换、自动调零、自校正、自诊断等功能,还能提供故障诊断、历史信息报告、状态报告、趋势图等功能通信技术的发展,促使传送数字化信息的网络技术开始得到广泛应用。与此同时,基于质量分析的维护管理、与安全相关系统的测试记录、环境监视需求的增加,都要求仪表能在当地处理信息，并在必要时允许被管理和访问，这些也使现场仪表与上级控制系统的通信量大增. 另外，从实际应用的角度出发,控制界也不断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性等方面提出新需求。由此，导致了现场总线的产生。 1-2 与DCS相比，FCS在结构上有哪些特点？试画出其结构图。 特点:形成了新型的网络集成式全分布控制系统,现场总线控制系统由于采用了现场总线设备，能够把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、输入输出模块置入现场总线设备，加上现场总线设备具有通信能力，现场的测量变送仪表可以与阀门等执行器直接传送信号，因而控制系统功能能够不依赖控制室的计算机或控制仪表，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制。由于采用数字信号代替模拟信号，因而可实现一对电线上传输多个信号（包括多个运行参数值、多个设备状态、故障信息），同时又为多个现场总线设备提供电源;现场总线设备以外不再需要A/D、D/A转换部件。 结构图：
现场总线发展史
现场总线发展史
现场总线发展史 院系：电气工程系专业：电气自动化 班级：电气1304 学号：1020113433 姓名：胡兵兵 论文提交日期：二〇一五年六月
注：封面、中文摘要不编页码。 摘要 现场总线系统由于采用了智能现场设备，能够把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各输入输出模块置入现场设备，加上现场设备具有通信能力，现场的测量变送仪表可以与阀门等执行机构直接传送信号，实现了彻底的分散控制。同时也由于它的设备标准化，功能模块化，设计简单，使得现场总线在经济飞速发展、市场不断更新的今天，占有了一席之地。 关键词：现场总线；网络控制系统；CCS；DCS；FCS。 引言 随着计算机、信息技术的飞速发展，20世纪末世界最重大的变化是全球市场的逐渐形成，从而导致竞争空前加剧，产品技术含量高、更新换代快。在计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域，我们更应该知道现场总线的发展历程，以更好的让其在我国发展。 1 早期控制系统的发展 1.1无网络系统 仪器仪表的发展已有悠久的历史。据《韩非子•有度》记载，中国在战国时期已有了利用天然磁铁制成的指南仪器，称为司南。古代的仪器在很长的历史时期中多属用以定向、计时或供度量衡用的简单仪器。 工业仪表最早出现在20世纪30年代，最初只用于化工、石油炼制、热能动力和冶金等连续性的热力生产过程，因此当时称为热工仪表。当时的工业仪表的结构形式主要是机械式或液动式，仪表体积较大，只能实现就地检测、记录和简单的控制，也没有网络雏形。 1.2 网络控制系统出现 19世纪，由于发明了测量电流的仪表，才使电学与磁学的研究迅速走上正轨，获得了一个又一个重大的发现，促进了电气时代的来临，同时也为气动式仪表的出现奠定了理论基础。到了30年代末和40年代初，出现了气动仪表，并使用了统一的压力信号，遂有了带远程发送器的仪器。它能在远距离外的二次仪表上重现读数，从而能集中在中心控制室进行检测、记录和控制。气动式仪表已具有网络的雏形。50年代又出现电动式的动圈式毫伏计、电子电位差计电气机械式调节器和整套的电子管调节仪表，它传送的是模拟电流环信号
2023年现场总线控制系统行业分析报告及未来五至十年行业发展报告
现场总线控制系统行业分析报告及未来五至十年行业发展报告
目录 前言 (4) 一、现场总线控制系统行业政策环境 (4) (一)、政策持续利好现场总线控制系统行业发展 (4) (二)、行业政策体系日趋完善 (5) (三)、一级市场火热,国内专利不断攀升 (5) (四)、宏观环境下现场总线控制系统行业定位 (6) (五)、“十三五”期间现场总线控制系统业绩显著 (6) 二、现场总线控制系统企业战略选择 (7) (一)、现场总线控制系统行业SWOT分析 (7) (二)、现场总线控制系统企业战略确定 (8) (三)、现场总线控制系统行业PEST分析 (8) 1、政策因素 (8) 2、经济因素 (9) 3、社会因素 (10) 4、技术因素 (10) 三、现场总线控制系统业数据预测与分析 (11) (一)、现场总线控制系统业时间序列预测与分析 (11) (二)、现场总线控制系统业时间曲线预测模型分析 (12) (三)、现场总线控制系统行业差分方程预测模型分析 (12) (四)、未来5-10年现场总线控制系统业预测结论 (13) 四、现场总线控制系统产业未来发展前景 (13) (一)、我国现场总线控制系统行业市场规模前景预测 (14) (二)、现场总线控制系统进入大规模推广应用阶 (14) (三)、中国现场总线控制系统行业的市场增长点 (14) (四)、细分现场总线控制系统产品将具有最大优势 (15) (五)、现场总线控制系统行业与互联网等行业融合发展机遇 (15) (六)、现场总线控制系统人才培养市场广阔，国际合作前景广阔 (17) (七)、现场总线控制系统行业发展需要突破创新瓶颈 (18) 五、2023-2028年现场总线控制系统业市场运行趋势及存在问题分析 (18) (一)、2023-2028年现场总线控制系统业市场运行动态分析 (18) (二)、现阶段现场总线控制系统业存在的问题 (19) (三)、现阶段现场总线控制系统业存在的问题 (19) (四)、规范现场总线控制系统业的发展 (21) 六、宏观经济对现场总线控制系统行业的影响 (22) (一)、现场总线控制系统行业线性决策机制分析 (23) (二)、现场总线控制系统行业竞争与行业壁垒分析 (23) (三)、现场总线控制系统行业库存管理波动分析 (24) 七、现场总线控制系统行业“专业化能力”对盈利模式的影响分析 (24) (一)、现场总线控制系统企业盈利模式运作的关键 (24) 1、”专业化能力“对现场总线控制系统行业的重要性 (24) (二)、怎样培养现场总线控制系统行业的业务能力 (25) 八、现场总线控制系统行业企业差异化突破战略 (26)