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1.现场总线类型的核心——总线协议
总线——协议技术是“信息时代”的基础高新技术（Hi-tech),与VCD、DVD等单一功能的消费类电子产业信息产品不同，与CPU-Window技术，路由器—浏览器等基础高新技术也不同。总线协议技术是系统的，应用于不同的领域之中。例如：火力发电、核电、冶金、油田、石化、汽车制造、机械制造、楼宇、以及农田企业化、节水灌溉、水电、风力发电、酿造、轻工等等。
每一类总线都有最适用的领域。对于各类总线而言，其实质，亦即其核心是各类“总线协议”，而这些协议的本质就是标准。各种总线，不论其应用于什么领域，每个总线协议都有一套软件、硬件的支撑。它们能够形成系统，形成产品。所以，一种总线，只要其总线协议一经确立，相关的关键技术与有关的设备也就被确定。其中包括：人—机界面、体系结构、现场智能装置、通信速度、节点容量、各系统相连的网关、网桥以及网络供电方式要求等等。
由于现场总线是众多仪表之间的接口，同时我们希望现场总线满足可互相操作性要求，因此，对于一个开放的总线而言，总线协议，亦即标准化显得尤为重要。由于标准化对现场总线的意义重大，因此可以这样说，每一种现场总线都是有标准的，它是现场总线的核心。
对于各种总线，其总线协议的基本原理都是一样的，都以解决双向串行数字化通信传输为基本依据。
2.现场总线的基础——智能现场装置
在IEC1158有关现场总线的定义中提到了现场装置。现场装置包括多类工业产品，它们是流量、压力、温度、振动、转速等或其他各种过程量的转换器或变送器；包括转角发送器和ON——OFF开关；还包括控制阀、执行器和电子马达等。另外也包括现场的简单PLC和远方单回路调节器。
这里应该说明的是，上述提到的各类工业产品，与在DCS系统中配套使用的，和上述产品同名称的现场装置，有着本质上的差别。例如：与DCS系统配套使用的，输出为4~20mA的压力变送器和在FCS系统中安装于现场的压力变送器有质的不同。
除了满足对所有现场装置的共性要求外，FCS系统中的现场装置还必须符合下列要求：第一，无论是那个公司生产的现场装置，它必须与它所处的现场总线控制系统具有统一的总线协议，或者是必须遵守相关的通信规约。之所以有此要求，这是因为现场总线技术的关键就是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制。只有遵循统一的总线协议或通信规约，才能做到开放，完全互操作。第二，用于FCS系统的现场装置必须是多功能智能化的，这是因为现场总线的一大特点就是要增加现场一级的控制功能，大大简化系统集成，方便设计，利于维护。
数字通信是一种有力的工具，一个相互可操作的现场总线产生一种巨大的推动力量，加速了现场装置与控制仪表的变革，现场装置智能化的趋势越来越明显。同时我们也看到，正是由于现场总线装置智能化的进展与完善，它已成为现场总线控制系统有力的硬件支撑，是现场总线控制系统的基础。
多功能智能化现场装置产品中，目前已开发有下列一些功能：
（1）与自动控制装置之间的双向数字通信功能。这一点是必不可少的（ 前述）。
（2）多变量输出。例如，一个变送器可以同时测量温度、压力与流量，可输出三个独立的信号，或称为“三合一”变送器。
（3）多功能。智能化现场装置可以完成诸如信号线性化、工程单位转换、阀门特性补偿、流量补偿以及过程装置监视与诊断等功能。
（4）信息差错检测功能。这些信息差错会使测量值不准确或阻止执行机构响应。在每次传送的数据帧中增加“状态”数据值就能达到检测差错的目的。状态可以指示数据是否正确或错误。它也能检测到接线回路中短路或开路的情况。状态信息也能帮助技术人员缩短检找故障的时间。
（5）提供诊断信息。它可以提供预防维修（PM：以时间间隔为基础）的信息，也可以提供预测维修（PDM：以设备状态为基础）的信息。例如，一台具有多变量输出的气动执行器，当阀门的行程超过一定的距离，如2km(PDM),或腐蚀性介质流过阀门达一定数量，如200m3 时（PDM），或运行的时间超过2年（PM），或阀门已经损坏时（PDM）。当上述4种情况中的任一种情况或几种情况同时出现时，该智能执行器都可以将信息发送到控制室主机，主机接受到PM 与PDM信息后，结合企业对主动维修（PAM：以故障根源分析为基础）的安排，合理采取对阀门的维护措施。通过对维修方式综合平衡地运用，改变和优化企业以往的设备故障处理机制，即由对现场装置的故障检修改变为合理的状态维修。
（6）控制器功能。可以将PID控制模块植入变送器或执行器中，使智能现场装置具有控制器的功能，这样就使得系统的硬件组态更为灵活。由于控制可以在主机（控制器）或智能现场装置中执行，一种较好的选择是将一些简单的控制功能放在智能现场装置中，以减轻主机（控制器）的工作负担，而主机（控制器）将主要考虑多个回路的协调操作和优化控制功能。使得整个控制系统更为简化和完善。
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szzunzheng 发表于 2007/9/25 15:04:41
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引用 szzunzheng 2007/9/25 15:04:41 发表于2楼的内容
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