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2.4.1现场总线控制系统(FCS)
现场总线技术与智能仪表管控一体化构成开放型工厂底层控制网络的全分布计算机控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。根据美国仪表协会ISA和IEC定义,现场总线是连接智能现场设备和自动化系统数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。它是综合运用微处理技术、网络技术、通讯技术和自动控制技术的产物,把专用微处理器引入传统的现场仪表,使它们各自都具备数字通信和数字计算能力,成为能独立承担某些控制和通信任务的网络节点。现场总线支持将包括IPC、PLC以及各种智能化的现场控制设备作为节点构成一个网络系统,各种智能化的现场仪表都遵循统一、规范的通信协议,通过同一总线实现相互间的数据传输与信息共享,不但提高了信号的测量、控制和传输精度,同时也为增强现场仪表的功能、实现控制功能的彻底分散创造了条件。现场总线控制系统主要体现了“信息集中,控制分散”的思想。首先,FCS系统具有高度的分散性,它可以由现场设备组成自治的控制回路。由于现场仪表设备具有高度的智能化与功能自主性,可完成控制的基本功能,使其可靠性得到提高。其次,FCS具有开放性,决定了它具有互操作性和互用性。此外结构上的改变,是用FCS可以减少大量的隔离器、端子柜、I/O接口和信号传输电缆,使得简化系统安装、文护和管理、降低系统的投资和运行成本成为可能。FCS顺应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化的方向发展趋势,因此一经问世便成为全球工业自动化技术的热点,受到普遍的关注,被认为是21世纪自动控制系统的基础,将使传统的自动控制系统产生一系列的重大变革。
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