FCS系统简介

随着计算机和网络技术的飞速发展,自动控制系统的结构也发生了变化。世界上最新的控制系统,即现场总线控制系统(FCS),于20世纪90年代投入实际应用,并正在迅速发展。

现场总线控制系统是当前自动化技术的一个热点,越来越受到国内外自动化设备制造商和用户的重视。

现场总线控制系统的出现将带来自动化领域过程控制系统的又一次革命,其深度和广度将超过历史上任何时期,从而开创自动化的新时代。

(1)FCS是第五代过程控制系统,是20世纪自动化控制系统的发展方向。它是3C技术(通信、计算机、控制)的集成。基本任务是:本质(本质)安全、危险区域、可变过程、困难和异常环境。

(2)全数字化、智能化和多功能化,取代模拟单一功能的仪器、仪表和控制装置。

(3)使用两根导线连接分散的现场仪表和控制装置,而不是每台仪表使用两根导线。“现场控制”取代“分散控制”;数据传输采用“总线”方式。

(4)从控制室到现场设备的双向数字通信总线是一个互联、双向、串行多节点、开放的数字通信系统,而不是单向、单点、并行、封闭的模拟系统。

(5)用分散虚拟控制站代替集中控制站。

(6)将微机处理器转移到现场自动控制设备上,使设备具有数字计算和数字通讯能力,信号传输精度高,传输距离远。实现信号传输全数字化、控制功能分散化、标准统一开放化。

扩展数据:

FCS具有(1)良好的开放性、互操作性和互换性。(2)全数字通信。(3)智能化和功能自主化。(4)高度分散。(5)适用性强。

功能界别有三个要点:

(1)FCS系统的核心是总线协议,即总线标准。

利用双绞线、光缆或无线电传输数字信号,减少了大量导线,提高了可靠性和抗干扰能力。

FCS从传感器、变送器到调节器始终是一个数字信号,这使得我们很容易处理更复杂、更精确的信号,数字通信的误码功能可以检测传输中的误码。

FCS可以将PID控制完全分散到现场设备中。

基于现场总线的FCS是全分布式、全数字化、全开放、可互操作的新一代生产过程自动化系统,将取代一对一的4 ~ 20 mA模拟信号线,给传统的工业自动化控制系统架构带来革命性的变化。

根据IEC61158的定义,现场总线是安装在制造或过程区域的现场设备与控制室的自动控制设备之间的数字化、双向传输、多分支的通信网络。

现场总线使测控设备具有数字计算和数字通信能力,提高了信号测量、传输和控制的精度,改善了系统和设备的功能和性能。

IEC/TC65的SC65C/WG6工作组从1984年开始致力于推出全球单一现场总线标准,经历了16年的艰难历程,到1993年推出IEC61158-2,随后标准制定一片混乱。

2000年初发布的IEC61158现场总线国际标准有八个子集,即:

①1型IEC技术报告(FFH 1);②2型控制网(美国Rockwell公司支持);③3型现场总线(德国西门子公司支持)。

④4型P-NET(丹麦过程数据公司支持);⑤5型FFHSE(原FFH2)高速以太网(美国Fisher Rosemount支持)。

⑥6型Swift-Net(美国波音公司支持);⑦7型WorldFIP(法国阿尔斯通支持);⑧8型Interbus(美国凤凰接触公司支持)。

除了IEC61158的八种现场总线,IEC TC17B通过了三种总线标准:SDS(智能分布式系统);ASI(执行器传感器接口);设备网络.

此外,ISO公布了ISO 11898 CAN标准。其中,Device NET于2002年10月8日被我国批准为国家标准,并于2003年4月6日开始实施。

因此,目前要实现这些总线类型的兼容和互操作几乎是不可能的。

开放现场总线控制系统的互操作性对于特定类型的现场总线,只要遵循同类型现场总线的总线协议,就是开放的、可互操作的。

换句话说,无论什么厂商的产品,都不是现场总线公司的产品。只要遵循同类型总线的总线协议,产品开放互操作,就可以形成总线网络。

参考数据

百度百科-FCS系统