對于現(xiàn)場總線，大家都有所耳聞。但是，并非所有人對現(xiàn)場總線都有所了解，譬如為什么現(xiàn)場總線在生活中有如此多的應(yīng)用。本文中，為增進大家對現(xiàn)場總線的認識，將對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的優(yōu)點以及現(xiàn)場總線的兩點應(yīng)用注意事項加以介紹。如果你對現(xiàn)場總線相關(guān)內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)優(yōu)點

現(xiàn)場總線是順應(yīng)智能現(xiàn)場儀表而發(fā)展起來的一種開放型的數(shù)字通信技術(shù)，其發(fā)展的初衷是用數(shù)字通信代替一對一的 I／O 連接方式，把數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場。根據(jù) IEC 和美國儀表協(xié)會 ISA 的定義，現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，它的關(guān)鍵標志是能支持雙向、多節(jié)點、總線式的全數(shù)字通信。

隨著現(xiàn)場總線技術(shù)與智能儀表管控一體化（儀表調(diào)校、控制組態(tài)、診斷、報警、記錄）的發(fā)展，這種開放型的工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了新一代的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布計算機控制系統(tǒng)，即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（簡稱 FCS）。FCS 作為新一代控制系統(tǒng)，采用了基于開放式、標準化的通信技術(shù)，突破了 DCS 采用專用通信網(wǎng)絡(luò)的局限；同時還進一步變革了 DCS 中“集散”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成了全分布式系統(tǒng)架構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場。

1、節(jié)省硬件數(shù)量與投資。

由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中分散在設(shè)備前端的智能設(shè)備能直接執(zhí)行多種傳感、控制、報警和計算功能，因而可減少變送器的數(shù)量，不再需要單獨的控制器、計算單元等，也不再需要 DCS 系統(tǒng)的信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離技術(shù)等功能單元及其復(fù)雜接線，還可以用工控 PC 機作為操作站，從而節(jié)省了一大筆硬件投資，由于控制設(shè)備的減少，還可減少控制室的占地面積。

2、節(jié)省安裝費用。

現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接線十分簡單，由于一對雙絞線或一條電纜上通常可掛接多個設(shè)備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設(shè)計與接頭校對的工作量也大大減少。當需要增加現(xiàn)場控制設(shè)備時，無需增設(shè)新的電纜，可就近連接在原有的電纜上，既節(jié)省了投資，也減少了設(shè)計、安裝的工作量。據(jù)有關(guān)典型試驗工程的測算資料，可節(jié)約安裝費用 60％以上。

3、節(jié)省維護開銷。

由于現(xiàn)場控制設(shè)備具有自診斷與簡單故障處理的能力，并通過數(shù)字通訊將相關(guān)的診斷維護信息送往控制室，用戶可以查詢所有設(shè)備的運行，診斷維護信息，以便早期分析故障原因并快速排除。縮短了維護停工時間，同時由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化，連線簡單而減少了維護工作量。

4、用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)。

用戶可以自由選擇不同廠商所提供的設(shè)備來集成系統(tǒng)。避免因選擇了某一品牌的產(chǎn)品被“框死”了設(shè)備的選擇范圍，不會為系統(tǒng)集成中不兼容的協(xié)議、接口而一籌莫展，使系統(tǒng)集成過程中的主動權(quán)完全掌握在用戶手中。

5、提高了系統(tǒng)的準確性與可靠性。

由于現(xiàn)場總線設(shè)備的智能化、數(shù)字化，與模擬信號相比，它從根本上提高了測量與控制的準確度，減少了傳送誤差。同時，由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化，設(shè)備與連線減少，現(xiàn)場儀表內(nèi)部功能加強：減少了信號的往返傳輸，提高了系統(tǒng)的工作可靠性。此外，由于它的設(shè)備標準化和功能模塊化，因而還具有設(shè)計簡單，易于重構(gòu)等優(yōu)點。

二、現(xiàn)場總線應(yīng)用注意事項

1、維修成本較高

如果在以往的 DCS 系統(tǒng)改為有現(xiàn)場總線技術(shù)的 DCS 系統(tǒng)，現(xiàn)場的設(shè)備需要全部更換，以便適應(yīng)現(xiàn)場總線的需要，現(xiàn)場智能設(shè)備承擔的調(diào)節(jié)功能增加也會使其造價的成本增加，同樣維修中，如果更換一樣儀表都會有很昂貴的費用。減低這種費用就要選擇信譽較好的廠家，使用其設(shè)備，如果設(shè)備的性能好，對環(huán)境適應(yīng)能力強，同樣可以達到降低生產(chǎn)成本的效果，改善設(shè)備運行性能。

2、對機組保護設(shè)計應(yīng)重點考慮

電廠中熱控最重要的是對熱控保護的嚴格設(shè)計，防止保護不發(fā)生誤動同時也要保證保護不發(fā)生拒動，要求在控制系統(tǒng)的 IO 卡件以及設(shè)備上要求采用三取二的要求：如汽包水位變送器設(shè)計、爐膛負壓的設(shè)計在 DCS 上要求現(xiàn)場的三個設(shè)備分別進入三個不相同的 IO 卡件當中，三個不同的 IO 卡件分屬不同的控制站，達到保護不因為一個設(shè)備、一個 IO 卡件、一個控制站的故障而導(dǎo)致的保護誤動現(xiàn)象。

現(xiàn)場總線對這方面應(yīng)該著重考慮，由于現(xiàn)場總線現(xiàn)場布置需要我們改變這種設(shè)計，否則就要增加費用，如就地設(shè)備需要在就地完成三取二功能，而且信號需要分別與三條就地總線到達三個控制柜，這無疑增加了工作量，同時也增加了費用，只有這樣才能達到現(xiàn)場的設(shè)計要求。

審核編輯黃昊宇