什麼是現場匯流排現場匯流排的本質

　　現場匯流排是一種工業資料匯流排，是自動化領域中底層資料通訊網路。那麼你對現場匯流排瞭解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是現場匯流排的內容，希望大家喜歡!

　　現場匯流排的簡介

　　現場匯流排是近年來迅速發展起來的一種工業資料匯流排，它主要解決工業現場的智慧化儀器儀表、控制器、執行機構等現場裝置間的數字通訊以及這些現場控制裝置和高階控制系統之間的資訊傳遞問題。由於現場匯流排簡單、可靠、經濟實用等一系列突出的優點，因而受到了許多標準團體和計算機廠商的高度重視。

　　簡單說，現場匯流排就是以數字通訊替代了傳統4-20mA模擬訊號及普通開關量訊號的傳輸，是連線智慧現場裝置和自動化系統的全數字、雙向、多站的通訊系統。

　　現場匯流排的本質

　　通訊網路

　　用於過程自動化和製造自動化的現場裝置或現場儀表互連的現場通訊網路。

　　裝置互聯

　　依據實際需要使用不同的傳輸介質把不同的現場裝置或者現場儀表相互關聯。

　　互操作性

　　使用者可以根據自身的需求選擇不同廠家或不同型號的產品構成所需的控制迴路，從而可以自由地整合FCS。

　　分散功能塊

　　FCS 廢棄了DCS 的輸入/輸出單元和控制站, 把DCS 控制站的功能塊分散地分配給現場儀表, 從而構成虛擬控制站，徹底地實現了分散控制。

　　通訊線供電

　　通訊線供電方式允許現場儀表直接從通訊線上攝取能量, 這種方式提供用於本質安全環境的低功耗現場儀表, 與其配套的還有安全柵。

　　開放式網際網路

　　現場匯流排為開放式網際網路絡，既可以與同層網路互聯，也可與不同層網路互聯，還可以實現網路資料庫的共享。

　　從以上內容我們可以看到，現場匯流排體現了分佈、開放、互聯、高可靠性的特點，而這些正是DCS系統的缺點。DCS通常是一對一單獨傳送訊號，其所採用的模擬訊號精度低，易受干擾，位於操作室的操作員對模擬儀表往往難以調整引數和預測故障，處於“失控”狀態，很多的儀表廠商自定標準，互換性差，儀表的功能也較單一，難以滿足現代的要求，而且幾乎所有的控制功能都位於控制站中。FCS則採取一對多雙向傳輸訊號，採用的數字訊號精度高、可靠性強，裝置也始終處於操作員的遠端監控和可控狀態，使用者可以自由按需選擇不同品牌種類的裝置互聯，智慧儀表具有通訊、控制和運算等豐富的功能，而且控制功能分散到各個智慧儀表中去。由此我們可以看到FCS相對於DCS的巨大進步。

　　也正是由於FCS的以上特點使得其在設計、安裝、投運到正常生產都具有很大的優越性：首先由於分散在前端的智慧裝置能執行較為複雜的任務，不再需要單獨的控制器、計算單元等，節省了硬體投資和使用面積;FCS的接線較為簡單，而且一條傳輸線可以掛接多個裝置，大大節約了安裝費用;由於現場控制裝置往往具有自診斷功能，並能將故障資訊傳送至控制室，減輕了維護工作;同時，由於使用者擁有高度的系統整合自主權，可以通過比較靈活選擇合適的廠家產品;整體系統的可靠性和準確性也大為提高。這一切都幫助使用者實現了減低安裝、使用、維護的成本，最終達到增加利潤的目的。

　　現場匯流排的控制組成

　　現場匯流排控制系統由測量系統、控制系統、管理系統三個部分組成，而通訊部分的硬、軟體是它最有特色的部分。

　　1、現場匯流排控制系統：

　　它的軟體是系統的重要組成部分，控制系統的軟體有組態軟體、維護軟體、模擬軟體、裝置軟體和監控軟體等。首先選擇開發組態軟體、控制操作人機介面軟體MMI。通過組態軟體，完成功能塊之間的連線，選定功能塊引數，進行網路組態。在網路執行過程中對系統實時採集資料、進行資料處理、計算。優化控制及邏輯控制報警、監視、顯示、報表等。

　　2、現場匯流排的測量系統：

　　其特點為多變數高效能的測量，使測量儀表具有計算能力等更多功能，由於採用數字訊號，具有高解析度，準確性高、抗干擾、抗畸變能力強，同時還具有儀表裝置的狀態資訊，可以對處理過程進行調整。

　　3、裝置管理系統：

　　可以提供裝置自身及過程的診斷資訊、管理資訊、裝置執行狀態資訊***包括智慧儀表***、廠商提供的裝置製造資訊。例如Fisher—Rosemoune公司，推出AMS管理系統，它安裝在主計算機內，由它完成管理功能，可以構成一個現場裝置的綜合管理系統資訊庫，在此基礎上實現裝置的可靠性分析以及預測性維護。將被動的管理模式改變為可預測性的管理維護模式AMS軟體是以現場伺服器為平臺的T型結構，在現場伺服器上支撐模組化，功能豐富的應用軟體為使用者提供一個圖形化介面。

　　4、匯流排系統計算機服務模式：

　　以客戶機/伺服器模式是較為流行的網路計算機服務模式。伺服器表示資料來源***提供者***，應用客戶機則表示資料使用者，它從資料來源獲取資料，並進一步進行處理。客房機執行在PC機或工作站上。伺服器執行在小型機或大型機上，它使用雙方的智慧、資源、資料來完成任務。

　　5、資料庫：

　　它能有組織的、動態的儲存大量有關資料與應用程式，實現資料的充分共享、交叉訪問，具有高度獨立性。工業裝置在執行過程中引數連續變化，資料量大，操作與控制的實時性要求很高。因此就形成了一個可以互訪操作的分佈關係及實時性的資料庫系統，市面上成熟的供選用的如關係資料庫中的Oracle，sybas，Informix，SQL Server;實時資料庫中的Infoplus，PI，ONSPEC等。

　　6、網路系統的硬體與軟體：

　　網路系統硬體有：系統管理主機、伺服器、閘道器、協議變換器、集線器，使用者計算機等及底層智慧化儀表。網路系統軟體有網路操作軟體如：NetWarc，LAN Mangger，Vines，伺服器操作軟體如Lenix，os/2，Window NT。應用軟體資料庫、通訊協議、網路管理協議等。

現場匯流排的本質