智能傳感器、現(xiàn)場總線與FCS解析
五、現(xiàn)場總線企業(yè)網
現(xiàn)場總線作為今后控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,以其所具有的開放性,網絡化等優(yōu)點,使它與Intrenet的結合成為可能。企業(yè)內部網絡系統(tǒng) Intranet- Interconnect Networks)就是二者結合的產物。Intranet作為Internet技術在企業(yè)內部的應用,為企業(yè)內部管理和信息交流提供了一個完善的技術方案,它已成為連接企業(yè)內部各部門交流信息的重要設施。伴隨著Intranet的逐漸深入企業(yè),未來的企業(yè)信息管理模式將是一種分布式的基于現(xiàn)場總線控制網絡的管理模式。Intranet出現(xiàn)后,各企業(yè)相互共享信息的Extranet(企業(yè)外連網)也應運而生。這樣從單一的生產過程到全企業(yè)各個生產過程的統(tǒng)一管理控制,再到與企業(yè)有關的外部信息的共享,網絡技術被大大地拓展了。
因為Intranet采用的是Internet技術,有很好的開放性,支持多種網絡協(xié)議和標準,因此在組建Intranet時完全可以在企業(yè)現(xiàn)有的網絡環(huán)境下實現(xiàn)。由現(xiàn)場總線技術與Intranet結合構成的分布式網絡控制系統(tǒng)將高度分散的工業(yè)現(xiàn)場前端的智能型傳感器、變送器、執(zhí)行器等智能儀表通過現(xiàn)場總線網絡連接到控制機或管理機構成局域網絡控制系統(tǒng)。這種分布式的局域網絡系統(tǒng),可節(jié)省大量的傳輸線,增強整個系統(tǒng)的可擴充性,具有較長的傳輸距離和較強的抗干擾能力,可實現(xiàn)無上位機的全分布式無主工作,為工業(yè)控制和企業(yè)管理決策帶來了一種全新的解決方案。同時,將現(xiàn)場總線技術和Intranet技術的結合,也大大促進了控制技術的發(fā)展和加快了信息時代的步伐。
使用現(xiàn)場總線企業(yè)網,給企業(yè)的管理與控制帶來了很多好處:首先,通過企業(yè)網,加強了企業(yè)內部及內部與外部之間的信息共享,提高了資源的利用率。其次,將企業(yè)的有關信息發(fā)布在Intranet上,用電子文件代替書面文件,節(jié)省了人力,提高了工作效率。再次,Intranet采用Internet的技術,使開發(fā)工具易于得到,軟件的開發(fā)周期短,而且可以直接利用Intrenet的一些優(yōu)秀的軟件,節(jié)省了開發(fā)費用。最后,使用現(xiàn)場總線企業(yè)網能夠更容易地實現(xiàn)工業(yè)過程管理決策與控制的一體化——CIPS(計算機集成過程系統(tǒng))。
六、結束語
FCS的關鍵是現(xiàn)場總線技術與現(xiàn)場總線智能傳感器(現(xiàn)場總線智能儀表)。隨著電m型儀表改造為智能儀表,能構想出現(xiàn)場總線;隨著數字通信技術的成熟,能出現(xiàn)現(xiàn)場總線,從而從DCS脫穎出FCS.可以說FCS是工業(yè)過程控制系統(tǒng)的第三次大革命,即模擬儀表分散控制(電皿型為代表)。集散控制系統(tǒng)(DCS)- 全開放、全分散、全集中控制系統(tǒng)(FCS)。國外從90年代中期開始陸續(xù)投用FCS;而在國內,從1998年開始有個別試用FCS,但尚不完善,尚不完整。目前正是步入FCS的實施階段,它有利于CIPS真正開發(fā)實施,它是完全可靠、完全分散的開放系統(tǒng),易于安裝、投運、維護,節(jié)省投資和人力、物力。依據目前的發(fā)展趨勢,今后10年內,F(xiàn)CS將代替DCS,并在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中占主導地位。
當前在工業(yè)過程控制界面臨的重要任務之一是:大力推廣FCS及PF協(xié)議、基于PF協(xié)議的智能傳感器(留能儀表)及現(xiàn)場總線技術,研究開發(fā)FCS集成軟件乎臺,推動基于PF的FCS的開發(fā)與應用。另外,如何實現(xiàn)FCS與Intranet的結合,建立基于現(xiàn)場總線的Internet體系,實現(xiàn)工業(yè)過程管控一體化(基于FCS的CIPS)也是今后研究的重要方向。
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