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工控自動(dòng)化現(xiàn)狀與趨勢(shì)(4)

FCS可以將PID控制徹底分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(FieldDevice)中?;诂F(xiàn)場(chǎng)總線的FCS又是全分散、全數(shù)字化、全開(kāi)放和可互操作的新一代生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng),它將取代現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一的4(20mA模擬信號(hào)線,給傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)帶來(lái)革命性的變化。

    根據(jù)IEC61158的定義,現(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在制造或過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)場(chǎng)總線使測(cè)控設(shè)備具備了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力,提高了信號(hào)的測(cè)量、傳輸和控制精度,提高了系統(tǒng)與設(shè)備的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作組于1984年開(kāi)始致力于推出世界上單一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)工作,走過(guò)了16年的艱難歷程,于1993年推出了IEC61158-2,之后的標(biāo)準(zhǔn)制定就陷于混亂。2000年初公布的IEC61158現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)子集有八種,分別為:

    類(lèi)型1IEC技術(shù)報(bào)告(FFH1);

    類(lèi)型2Control-NET(美國(guó)Rockwell公司支持);

    類(lèi)型3Profibus(德國(guó)Siemens公司支持);

    類(lèi)型4P-NET(丹麥ProcessData公司支持);

    類(lèi)型5FFHSE(原FFH2)高速以太網(wǎng)(美國(guó)FisherRosemount公司支持);

    類(lèi)型6Swift-Net(美國(guó)波音公司支持);

    類(lèi)型7WorldFIP(法國(guó)Alsto公司支持);

    類(lèi)型8Interbus(美國(guó)PhoenixContact公司支持)。

    除了IEC61158的8種現(xiàn)場(chǎng)總線外,IECTC17B通過(guò)了三種總線標(biāo)準(zhǔn):SDS(SmartDistributedSystem);ASI(ActuatorSensorInterface);DeviceNET。另外,ISO公布了ISO11898CAN標(biāo)準(zhǔn)。其中DeviceNET于2002年10月8日被中國(guó)批準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并于2003年4月1日開(kāi)始實(shí)施。

    目前在各種現(xiàn)場(chǎng)總線的競(jìng)爭(zhēng)中,以Ethernet為代表的COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技術(shù)正成為現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展中新的亮點(diǎn)。其關(guān)注的焦點(diǎn)主要集中在兩個(gè)方面:

    (1)能否出現(xiàn)全世界統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn);

    (2)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)能否全面取代現(xiàn)時(shí)風(fēng)靡世界的DCS系統(tǒng)。

    采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)構(gòu)造低成本的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng),促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統(tǒng)開(kāi)放化,符合工業(yè)控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)家在“九五”期間為了加快現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展,重點(diǎn)放在智能化儀表和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的開(kāi)發(fā)和工程化上,補(bǔ)充和完善工藝設(shè)備、開(kāi)發(fā)裝置和測(cè)試裝置,建立智能化儀表和開(kāi)發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)基地,形成適度規(guī)模經(jīng)濟(jì)。2000年,“九五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“新一代全分布式控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)”和“現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表研究開(kāi)發(fā)”兩個(gè)項(xiàng)目相繼完成。

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