現場總線的特點與優點

1. FCS與DCS的比較

如圖7-28所示，FCS打破了傳統DCS（集散控制系統）的結構形式。DCS中位于現場的設備與位于控制室的控制器之間均為一對一的物理連接。FCS采用了智能設備，把原DCS中處于控制室的控制模塊、輸入/輸出模塊置于現場設備中，加上現場設備具有通信能力，現場設備之間可直接傳送信號，因而控制系統的功能可不依賴于控制室里的計算機或控制器，直接在現場完成，實現了徹底的分散控制。另外，由于FCS采用數字信號代替模擬信號，可以實現一對電線上傳輸多個信號，同時又為多個設備供電。這為簡化系統結構、節約硬件設備、節約連接電纜與各種安裝、維護費用創造了條件。表7-4詳細說明了FCS與DCS的對比。

圖7-28 DCS與FCS結構比較

表7-4 DCS與FCS的比較

2.現場總線的特點

現場總線系統打破了傳統控制系統的結構形式，其在技術上具有以下特點：

（1）系統的開放性 現場總線致力于建立統一的工廠底層網絡的開放系統。用戶可根據自己的需要，通過現場總線把來自不同廠商的產品組成大小隨意的開放互連系統。

（2）互操作性與互用性 互操作性是指實現互連設備間、系統間的信息傳送與溝通；而互用性則意味著不同生產廠家的性能類似的設備可實現相互替換。

（3）現場設備的智能化與功能自治性 它將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現場設備中完成，僅靠現場設備即可完成自動控制的基本功能，并可隨時診斷設備的運行狀態。

（4）系統結構的高度分散性 現場總線構成一種新的全分散式控制系統的體系結構，從根本上改變了集中與分散相結合的DCS體系，簡化了系統結構，提高了可靠性。

（5）對現場環境的適應性 現場總線是專為現場環境而設計的，支持各種通信介質，具有較強的抗干擾能力，能采用兩線制實現供電與通信，并可滿足本質安全防爆要求等。

3.現場總線的優點

由于現場總線系統結構的簡化，使控制系統從設計、安裝、投運到正常生產運行及檢修維護，都體現出優越性。現場總線的優點如下：

（1）節省硬件數量與投資 由于分散在現場的智能設備能直接執行多種傳感、測量、控制、報警和計算功能，因而可減少變送器的數量，不再需要單獨的調節器、計算單元等，也不再需要DCS系統的信號調理、轉換、隔離等功能單元及其復雜接線，還可以用工控PC機作為操作站，從而節省了一大筆硬件投資，并可減少控制室的占地面積。

（2）節省安裝費用 現場總線系統的接線十分簡單，一對雙絞線或一條電纜上通常可掛接多個設備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設計與接頭校對的工作量也大大減少。當需要增加現場控制設備時，無需增設新的電纜，可就近連接在原有的電纜上，既節省了投資，又減少了設計、安裝的工作量。據有關典型試驗工程的測算資料表明，可節約安裝費用60％以上。

（3）節省維護開銷 現場控制設備具有自診斷與簡單故障處理的能力，并通過數字通信將相關的診斷維護信息送往控制室，用戶可以查詢所有設備的運行，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，同時由于系統結構簡化，連線簡單而減少了維護工作量。

（4）用戶具有高度的系統集成主動權 用戶可以自由選擇不同廠商所提供的設備來集成系統。避免因選擇了某一品牌的產品而限制了使用設備的選擇范圍，不會為系統集成中不兼容的協議、接口而一籌莫展，使系統集成過程中的主動權牢牢掌握在用戶手中。

（5）提高了系統的準確性與可靠性 現場設備的智能化、數字化，與模擬信號相比，從根本上提高了測量與控制的精確度，減少了傳送誤差。簡化的系統結構，設備與連線減少，現場設備內部功能加強，減少了信號的往返傳輸，提高了系統的工作可靠性。

此外，由于它的設備標準化，功能模塊化，因而還具有設計簡單，易于重構等優點。