现场总线技术 第2版 教学课件 作者 刘泽祥_第2部分：现场总线技术（单独课程）12 关于现场总线的思考.ppt

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1、第十二章关于现场总线的思考现场总线既然有众多的优点IEC早在1984年就开始着手制订现场总线的国际标准但20多年来，国际上一些跨国的大公司为了各自的利益，环绕着现场总线的国际标准进行了大战，战争的结局以妥协而告终。2004年出现了多种现场总线的国际标准一.困惑？？？（一）多标准等于没有标准回顾控制领域内有关制订控制信号制国际标准的历史。4-20mA为国际标准对推动工业生产力的发展起到了十分积极的作用。反观现在的现场总线，标准如此之多。诚然目前的现场总线没有一种能覆盖所有的应用面。目前的现场总线有着3个

2、层次：传感器总线、设备总线及现场总线。但不可否认在每个层次中都存在着一对以上的竞争对手，这就使用户无从下手，难于选择。（二）IEC投票表决的前紧而后松IEC作为一个国际标准化的组织，对批准一个标准是严格的，按照规定，一个标准需经过9个程序和阶段，层层过关，一丝不苟。IEC在制定各个类型现场总线标准上，显然有损于其严肃性与权威性。（三）关于现场总线的开放性如果说DCS和PLC是封闭性的控制系统，则FCS是属于开放的。就是在12种现场总线国际标准的后面支持它们的大厂商其中不乏就是制造DCS或PLC的大厂商

3、。多种开放的现场总线与市场上多种封闭的DCS与PLC相比，能大言不惭地说前者是开放的而后者是封闭的吗?（四）关于现场总线的互操作性现场总线的主要特点之一就是有互可操作性，在现有的12种现场总线国际标准中，由于各种现场总线采用完全不同的通信协议，要直接实现这些现场总线之间的互操作是不可能的。不能进行互操作有违于当初开发现场总线的初衷。二.无奈！！！(一)标准过多，选择困难现场总线国际标准已有12种国家标准如美国国家标准(ANSl)的Lonworks一些大企业的标准如日本三菱的CC-Link就更多了。（二

4、）产品品种不多，大型系统难以集成现场总线一方面标准过多;另一方面却产品品种不多而难以集成。以FF而言，用于连续生产的工业过程是较为有利的，FF的Hl开发己十多年了，迄今经过正式验证而注册登记的产品有140多种，2002年虽然FF的口号是“自由选择(freetochoose)，带动集成(powerTointegrate)”，但要想真正地装备一个大型发电厂却还无能为力。（三）工程总价问题由于国情的不同，目前国内用户对硬件的价格比较敏感;而对软件的费用往往注意不够。在国内目前进口的现场总线仪表，其价格较贵。

5、目前我国大多数企业资金比较紧张，从国内目前一些试点来看，大多只是混用而不是完全采用FCS。（四）效益问题从现场总线的本质上来看只有系统越大效益才会更显著。但根据目前国内试点的情况来看，却大多都是一些小型系统。现场总线产品与原有DCS混用的阶段管理上的改进和工艺方面的变更所产生的效益应该是主要的。三.出路_____?(一)结合国情，独立自主地研发自己的现场总线现场总线的国际标准、地区标准、各国标准与企业的标准太多，虽然各有其优缺点，但没有一种能完全适合我国的国情。主要问题是没有自主知识产权2.有无可能?

6、凡事之成与否，首先要有人才。现场总线虽然牵涉到学科的交叉，但我国却并不缺乏控制、通信与计算机学科方面的人才，而且还有复合型的人才，有的还具有国际水平，问题是在于组织与协调。我国目前虽然没有像样的PLC制造厂，但DCS制造厂与仪表制造厂却是有了一定的气候。会同国内大的用户与有关科研院所、大专院校，在政府有关部门的宏观指导和帮助下进行攻关。3.存在的有利条件（1）认识己经统一。（2）在国际上已有多种现场总线的经验可资借鉴，可以博采众长而集思广益。（3）我国有广大的市场。（4）现在搞现场总线的起点比过去要高

7、。4.要开发什么样的现场总线（1）现场总线要适应中国的国情，适当照顾中小型企业的需要。（2）现场总线仍可分高速、低速二个部分以分别适应断续生产过程与连续生产过程的需要。（3）功能块不要太多以利实用为要。（4）低速部分应有冗余的功能，以适应由于我国企业文化的不同而有不同的需要。（5）采用低功耗芯片。（6）要随时注意国际上各种现场总线及相关技术的动态，关心现场总线国际标准的变化情况，及时采取必要措施以便与国际相接轨。(二)采用智能I/O和基于PC的控制系统选择现场总线困难，资金不足，系统的规模又不很大，那

8、么选择智能(smart)I/O和基于PC的控制系统(PersonalComputerbasedControlSystem)。采用现有的4-20mA变送器及执行器，只是采用了基于CAN或Lonworks等的智能I/O，这种智能I/O可直接置放在现场(三)若非急用也可稍事等待由于目前现场总线国际标准过多，应用现场总线存在着风险。在旧厂改造时，若现有的DCS或PLC仍可继续使用，那么也不必急于改用现场总线，再等个3-5年，看看情况再说，这也算是一种没有办法中的