现场总线控制系统有哪些优点?现场总线应用注意事项有哪些

对于现场总线，大家都有所耳闻。但是，并非所有人对现场总线都有所了解，譬如为什么现场总线在生活中有如此多的应用。本文中，为增进大家对现场总线的认识，将对现场总线控制系统的优点以及现场总线的两点应用注意事项加以介绍。如果你对现场总线相关内容具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、现场总线控制系统优点

现场总线是顺应智能现场仪表而发展起来的一种开放型的数字通信技术，其发展的初衷是用数字通信代替一对一的 I／O 连接方式，把数字通信网络延伸到工业过程现场。根据 IEC 和美国仪表协会 ISA 的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。

随着现场总线技术与智能仪表管控一体化（仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录）的发展，这种开放型的工厂底层控制网络构造了新一代的网络集成式全分布计算机控制系统，即现场总线控制系统（简称 FCS）。FCS 作为新一代控制系统，采用了基于开放式、标准化的通信技术，突破了 DCS 采用专用通信网络的局限；同时还进一步变革了 DCS 中“集散”系统结构，形成了全分布式系统架构，把控制功能彻底下放到现场。

1、节省硬件数量与投资。

由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设备能直接执行多种传感、控制、报警和计算功能，因而可减少变送器的数量，不再需要单独的控制器、计算单元等，也不再需要 DCS 系统的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线，还可以用工控 PC 机作为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，由于控制设备的减少，还可减少控制室的占地面积。

2、节省安装费用。

现场总线系统的接线十分简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，既节省了投资，也减少了设计、安装的工作量。据有关典型试验工程的测算资料，可节约安装费用 60％以上。

3、节省维护开销。

由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力，并通过数字通讯将相关的诊断维护信息送往控制室，用户可以查询所有设备的运行，诊断维护信息，以便早期分析故障原因并快速排除。缩短了维护停工时间，同时由于系统结构简化，连线简单而减少了维护工作量。

4、用户具有高度的系统集成主动权。

用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。避免因选择了某一品牌的产品被“框死”了设备的选择范围，不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展，使系统集成过程中的主动权完全掌握在用户手中。

5、提高了系统的准确性与可靠性。

由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的准确度，减少了传送误差。同时，由于系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表内部功能加强：减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性。此外，由于它的设备标准化和功能模块化，因而还具有设计简单，易于重构等优点。

二、现场总线应用注意事项

1、维修成本较高

如果在以往的 DCS 系统改为有现场总线技术的 DCS 系统，现场的设备需要全部更换，以便适应现场总线的需要，现场智能设备承担的调节功能增加也会使其造价的成本增加，同样维修中，如果更换一样仪表都会有很昂贵的费用。减低这种费用就要选择信誉较好的厂家，使用其设备，如果设备的性能好，对环境适应能力强，同样可以达到降低生产成本的效果，改善设备运行性能。

2、对机组保护设计应重点考虑

电厂中热控最重要的是对热控保护的严格设计，防止保护不发生误动同时也要保证保护不发生拒动，要求在控制系统的 IO 卡件以及设备上要求采用三取二的要求：如汽包水位变送器设计、炉膛负压的设计在 DCS 上要求现场的三个设备分别进入三个不相同的 IO 卡件当中，三个不同的 IO 卡件分属不同的控制站，达到保护不因为一个设备、一个 IO 卡件、一个控制站的故障而导致的保护误动现象。

现场总线对这方面应该着重考虑，由于现场总线现场布置需要我们改变这种设计，否则就要增加费用，如就地设备需要在就地完成三取二功能，而且信号需要分别与三条就地总线到达三个控制柜，这无疑增加了工作量，同时也增加了费用，只有这样才能达到现场的设计要求。

审核编辑 黄昊宇