现场控制系统fcs和集散控制系统dcs的对比

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1、现场控制系统FCS和集散控制系统DCS的差异王娜1夏国荣2中南林学院电子与信息工程学院,湖南长沙410004WANGNaXIAGuo-rongElectronicInformationEngineeringInstitute,CentralSouthForestryUniversity,Changsha410004,China摘要:现场总线具有高性能和高可靠性，特点现已形成国际标准，现场控制总线系统比传统的集散控制系统的能力好，准确度高，误码率低。关键词:现场总线；现场控制系统；集散控制系统TheDifferences

2、ofFCSandDCSAbstract:Thefieldbustechnologyhasbecomeaninternationalstandardduetoitshighcapabilityandhighreliabilityandhasmanysuccessfulapplications.FCShasabettercapabilityascomparedtoDCSusedasaconventionalmethod.Itishighinaccuracyandlowinerror.Keywords:fieldbus;FC

3、S;DCS1引言当今的时代是一个信息化的时代，自动控制技术发展日新月异。随着网络技术的不断发展，因特网把全世界的计算机信息系统，通信系统逐渐集成起来，形成信息高速公路和公用数据网络[1]。现场总线（fieldbus）是用于最终控制设备与上层自动化控制设备之间的双向串行通信链络，目前主要的现场总线标准有HART、LonWorks、PROFIBUS、InterBus、FF、CAN即控制器局域网技术[2]。现场总线是应运而生的，作为工业系统控制技术领域划时代的标志，它的出现必将对该领域的发展产生重要影响。现场总线技术以其高速

4、、可靠、布线简单，费用低廉等优点得到越来越广泛的应用，特别是在制造业自动化、过程控制自动化、电力、楼宇、铁路交通等方面[3]。现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和数字通讯能力，采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统[4]。2现场总线的简介现场总线（fieldbus）是应用在生产现场、在微机化测量

5、控制设备之间实现双向串行多节点的数字通信系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络[5,11]。IEC对现场总线的定义是：“安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式，双向串行传输，多点通信的数据总线称为现场总线。”[6]这种总线是用做现场控制系统的、直接与所有受控（设备）节点进行串行相连的通信网络[7]，按ISO的OSI标准提供网络服务，可靠性高，稳定性好。它采用了三层网络结构——物理层，数据链路层和应用层[8]。这种网络结构具有结构简单，执行协议直观，价格低廉等优点，同时性能又能令

6、人满意[9]。现场总线不单单是一种通信技术，也不仅仅是用数字仪表代替模拟仪表，关键是用新一代的现场总线控制系统FCS（FieldControlSystem）[10]代替传统的集散控制系统DCS（DistributedControlSystem），实现现场通信网络与控制系统的集成。近年来，随着控制技术、计算机技术和宽带网络技术的快速发展，测控技术、计算机控制和通信领域的结合应用已经成为大势所趋。工业自动化目前正朝现场总线控制系统方向发展。基于现场总线的控制系统（FCS）成为新一代的工业控制系统，将逐步取代传统的DCS4，

7、这是技术发展的必然要求。正由于DCS厂家品牌多，通信技术复杂，互联兼容性差，安装调试和服务成本高，才在自动控制领域孕育了下一代的现场总线技术[12]。3FCS和DCS的比较3.1信号的传输方式不同DCS大多为模拟数字混合系统，尚未形成从测控设备到操作控制计算机的完整网络，在技术上有很大的局限性。由于采用单一信号传输，以至可靠性差，互操作性差，不能很好的对现场设备进行实时控制。FCS是一种分步式的网络自动化系统，其基础是现场总线，形成了从测控设备到操作控制计算机的数字通信网络，适应了网络发展的要求，因而成为控制网络的发展

8、趋势。3.2通信协议不同DCS由于采用独家封闭的通信协议，给用户的系统集成和应用造成了不便。也就是说，不同厂家的设备不能互连在一起，系统和外界之间的信息交换难于实现。这样的用户就成了一个个“信息孤岛”，从而制约了信息的集成化。FCS采用的是一套标准的通信协议，把测控设备和控制系统完美的结合在一起。通俗的说，测控设备和控制系统采用的