第九章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

化工儀表及自動(dòng)化第九章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

1內(nèi)容提要概述216計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程集散控制系統(tǒng)219集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)集散控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成CENTUM-CS集散控制系統(tǒng)（自學(xué)）2內(nèi)容提要現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)27現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化主要的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)簡(jiǎn)介3第九章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)被認(rèn)為是發(fā)展最迅速的兩個(gè)分支，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是這兩個(gè)分支相結(jié)合的產(chǎn)物，它是工業(yè)自動(dòng)化的重要支柱。自20世紀(jì)50年代末期，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于控制以來(lái)，開(kāi)始了轟轟烈烈的計(jì)算機(jī)工業(yè)應(yīng)用的時(shí)代。當(dāng)時(shí)認(rèn)為計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、記憶功能非常強(qiáng)大，同時(shí)由于計(jì)算機(jī)造價(jià)很高，為了使計(jì)算機(jī)控制能與常規(guī)儀表競(jìng)爭(zhēng)，企圖用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)控制盡可能多的控制回路，實(shí)現(xiàn)集中檢測(cè)、集中控制和集中管理，這樣就大大提高了對(duì)計(jì)算機(jī)可靠性的要求。4但由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)功能低、運(yùn)算速度慢，再加上硬件不過(guò)關(guān)，可靠性較低，軟件功能差，常常由于計(jì)算機(jī)故障或一個(gè)輸入、輸出回路發(fā)生故障，就要對(duì)全廠或整個(gè)裝置進(jìn)行停車搶修，計(jì)算機(jī)控制不僅沒(méi)有給生產(chǎn)帶來(lái)明顯的好處、反而嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)，使計(jì)算機(jī)控制經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而艱難的道路，一度陷入了困境難以自拔。為擺脫上述困境，競(jìng)相尋找新的出路。終于在1975年美國(guó)霍尼韋爾公司〔HonywellInc〕和日本橫河電機(jī)株式會(huì)社分別推出新型的集散控制系統(tǒng)DCS(DistributedContro1System)。5DCS這類系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制分散，危險(xiǎn)分散，操作、監(jiān)測(cè)和管理集中，采用分級(jí)遞階的分布式結(jié)構(gòu)，使當(dāng)時(shí)陷入困境的計(jì)算機(jī)集中控制和直接數(shù)字控制(DirectDigitalControl—DDC)得到新生，在全球迅速得到推廣應(yīng)用。但是當(dāng)時(shí)各個(gè)生產(chǎn)集散控制系統(tǒng)的廠家為了技術(shù)保密，都采用封閉政策，各個(gè)廠都自成體系，數(shù)據(jù)不能與外界通信，該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用受到限制。

6直到20世紀(jì)80年代初期，計(jì)算機(jī)過(guò)程控制已進(jìn)入高一層次，現(xiàn)場(chǎng)控制站已用16位CPU，增強(qiáng)型用32位CPU，開(kāi)始用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)靈活性與適應(yīng)性，數(shù)據(jù)通訊用局域網(wǎng)(LAN)，可實(shí)現(xiàn)與外界數(shù)據(jù)通訊，可與MAP和以太網(wǎng)接口，有網(wǎng)間連接器，全部使用32位CPU和表面安裝技術(shù)(SMT)，增強(qiáng)圖示功能，應(yīng)用多窗口技術(shù)和指觸屏，相應(yīng)速度更快，組態(tài)可用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，更加直觀，開(kāi)始引入專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)自整定，可與主機(jī)聯(lián)系，構(gòu)成信息管理系統(tǒng)。7進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，DCS又有了新的發(fā)展，表面安裝技術(shù)與專用集成電路(ASIC)使板級(jí)上元件數(shù)量很少，可靠性大大提高，RISC工作站使圖形窗口更完善，操作更方便，交互圖形、人機(jī)接口、容錯(cuò)技術(shù)和通訊網(wǎng)絡(luò)都得到進(jìn)一步發(fā)展。從而使工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段，所以對(duì)一個(gè)工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，了解和掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方面的知識(shí)非常重要。8我國(guó)的現(xiàn)狀我國(guó)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也是從20世紀(jì)六十年代開(kāi)始的，例如北京有機(jī)化工廠在20世紀(jì)六十年代就對(duì)計(jì)算機(jī)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用作了一些嘗試，其他一些企業(yè)（例興平化肥廠）也作了一些相應(yīng)的工作。但是計(jì)算機(jī)真正在生產(chǎn)上應(yīng)用是在微型計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后，特別是從20世紀(jì)八十年代開(kāi)始，我國(guó)陸續(xù)引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的集散系統(tǒng)，首先應(yīng)用于大型企業(yè)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)的一些研究、制造單位也著手開(kāi)發(fā)同類的先進(jìn)控制系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中的應(yīng)用，真正出現(xiàn)日新月異的大好局面。9第一節(jié)概述一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成

所謂計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)。圖9-1是典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖。圖9-1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖10第一節(jié)概述一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成在常規(guī)控制系統(tǒng)中，如果用計(jì)算機(jī)來(lái)代替常規(guī)控制器，就可以構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。不同于常規(guī)的儀表控制系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于計(jì)算機(jī)的輸入和輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，因此在典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中需要有輸入與輸出的接口裝置(I/O)，需要有將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器，以及將數(shù)字控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換器。11優(yōu)勢(shì)由于控制系統(tǒng)中引進(jìn)了計(jì)算機(jī)，就可以充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算、邏輯判斷和記憶等信息加工能力。特別是系統(tǒng)的控制功能是通過(guò)內(nèi)部的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只要改變這些程序，就可以更改對(duì)設(shè)備的控制功能以適應(yīng)新的要求，而不需要改動(dòng)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。這種靈活性給實(shí)現(xiàn)許多新型的控制系統(tǒng)帶來(lái)極大的方便和可能，容易取得較顯著的控制效果。12數(shù)據(jù)采集對(duì)被控變量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)，并輸入計(jì)算機(jī)；控制決策對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并按預(yù)先規(guī)定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，決定進(jìn)一步的控制行為；控制輸出根據(jù)決策，適時(shí)地對(duì)控制機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，除個(gè)別特殊的只用于數(shù)據(jù)采集的外，一般都應(yīng)是實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從本質(zhì)上來(lái)看，計(jì)算機(jī)控制的工作過(guò)程的三個(gè)步驟：數(shù)據(jù)采集、控制決策與控制輸出。13數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)框圖14數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)是將生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù)經(jīng)一次儀表發(fā)送、信號(hào)調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換而定時(shí)地巡回采樣到計(jì)算機(jī)中，然后由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析相處理。數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用比較多，例如，流量測(cè)量中的壓力、溫度等參數(shù)影響的自動(dòng)校正，一些工藝指標(biāo)(如轉(zhuǎn)化率、出料成分、熱焓等）的自動(dòng)計(jì)算等。15第一節(jié)概述圖9-2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成框圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由：傳感器、過(guò)程輸入輸出通道、計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備、操作臺(tái)和執(zhí)行器等組成，如下圖9-2所示。16第一節(jié)概述二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)①計(jì)算機(jī)采用分時(shí)操作，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以代替許多臺(tái)常規(guī)儀表，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上操作與監(jiān)視很方便。②計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，由于其所實(shí)現(xiàn)功能的軟件化，復(fù)雜控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)或控制方案的修改可能只需修改程序、重新組態(tài)即可實(shí)現(xiàn)。③計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)而互通信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息共享，能使操作人員及時(shí)了解生產(chǎn)情況，改變生產(chǎn)控制和經(jīng)營(yíng)策略，使生產(chǎn)處于最優(yōu)狀態(tài)。17第一節(jié)概述④計(jì)算機(jī)具有記憶和判斷功能，它能夠綜合生產(chǎn)中各方面的信息，在生產(chǎn)發(fā)生異常情況下，及時(shí)做出判斷，采取適當(dāng)措施，并提供故障原因的準(zhǔn)確指導(dǎo)，縮短系統(tǒng)維修和排除故障時(shí)間，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，提高生產(chǎn)效率，這是常規(guī)儀表所達(dá)不到的。18第一節(jié)概述三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程1.直接數(shù)字控制

由于提供了計(jì)算機(jī)與過(guò)程裝置間的接口，實(shí)現(xiàn)了“傳感器—計(jì)算機(jī)—執(zhí)行器”三者電氣信號(hào)的直接傳遞，計(jì)算機(jī)在配備了傳感器、執(zhí)行器以及相關(guān)的電氣接口后就可以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的檢測(cè)、監(jiān)視、控制和管理。這種用數(shù)字控制技術(shù)簡(jiǎn)單地取代模擬控制技術(shù)，而不改變?cè)械目刂乒δ?，形成了所謂的直接數(shù)字控制(DirectDigitalControl)，簡(jiǎn)稱DDC。

19直接數(shù)字控制DDC的組成DDC是計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制上應(yīng)用的最普遍最基本的一種方式。從控制方式來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)它是一種由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)代替常規(guī)控制器所組成的一種簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的信息，按照數(shù)字量形式，以一定的控制規(guī)律（簡(jiǎn)單PID、串級(jí)、前饋等）運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果通過(guò)輸出通道直接去改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的閉環(huán)控制。20DDC系統(tǒng)的基本組成框圖如圖9-1所示。

DDC系統(tǒng)是由一臺(tái)DDC用計(jì)算機(jī)（主機(jī)）、輸入通道、輸出通道、人機(jī)接口幾部分構(gòu)成。21DDC的特點(diǎn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)可取代多臺(tái)模擬控制器的作用；控制規(guī)律中的變化范圍較寬，而且參數(shù)之間無(wú)相互干擾；容易實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換；對(duì)于噪聲較大的信號(hào)，可以通過(guò)數(shù)字濾波來(lái)提高信號(hào)的真實(shí)性；對(duì)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的調(diào)理比較方便；除能實(shí)現(xiàn)PID控制功能外，還能方便地采用先進(jìn)的、復(fù)雜的控制規(guī)律（如串級(jí)控制、前饋一反饋控制、選擇性控制、解耦控制等），使系統(tǒng)的控制品質(zhì)得到提高。22DDC的缺點(diǎn)在直接數(shù)字控制系統(tǒng)中，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生直接影響的被控變量的給定值是預(yù)先設(shè)定的，并且存入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中，這個(gè)給定值不能根據(jù)過(guò)程條件和生產(chǎn)工藝信息的變化及時(shí)修改，故系統(tǒng)無(wú)法使生產(chǎn)過(guò)程處于最優(yōu)工況，這顯然是不夠理想的。23第一節(jié)概述DDC的本質(zhì)DDC是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代一組模擬控制器，構(gòu)成閉環(huán)控制回路。DDC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)DDC的突出優(yōu)點(diǎn)是：計(jì)算靈活，它不僅能實(shí)現(xiàn)典型的DDC控制規(guī)律，而且能方便地對(duì)傳統(tǒng)的PID算法進(jìn)行改進(jìn)或?qū)崿F(xiàn)其他的控制算法。

小結(jié)24第一節(jié)概述2.集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)從系統(tǒng)功能上講，集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是DDC控制的發(fā)展，由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)體積龐大，價(jià)格昂貴，人們企圖用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)控制盡可能多的控制回路，實(shí)現(xiàn)集中檢測(cè)、集中控制和集中管理。如圖9-3所示。圖9-3集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖25集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制、聯(lián)鎖控制等各種復(fù)雜的控制功能；信息集中，便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和優(yōu)化生產(chǎn)；靈活性大，控制回路的增減、控制方案的調(diào)整可以由軟件來(lái)完成；操作方便，大量的模擬儀表盤可以由CRT取代，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的監(jiān)控。但是，存在危險(xiǎn)“集中”等問(wèn)題。26何謂危險(xiǎn)“集中”？但是，集中檢測(cè)、集中控制和集中管理帶來(lái)的問(wèn)題是：常常由于計(jì)算機(jī)故障或一個(gè)輸入、輸出回路發(fā)生故障，就要對(duì)全廠或整個(gè)裝置進(jìn)行停車檢修，嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)，成為危險(xiǎn)“集中”。這種危險(xiǎn)“集中”很難為生產(chǎn)過(guò)程所接受，從而陷入困境。怎么辦呢？只有采用集散控制系統(tǒng)來(lái)解決27第一節(jié)概述3.集散控制系統(tǒng)

由于在可靠性方面存在重大缺陷，集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)沒(méi)有得到成功的應(yīng)用。人們認(rèn)識(shí)到，要提高系統(tǒng)的可靠性，需要把控制功能分散到若干個(gè)控制站來(lái)實(shí)現(xiàn)，不能采用高度集中的辦法。集散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem,

DCS）是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng)。

28集散式控制系統(tǒng)的主要特征是它的集中管理和分散控制

它采用危險(xiǎn)分散、控制分散，而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。目前，DCS在化工、制藥等各種領(lǐng)域得到了極其廣泛的應(yīng)用。29DCS系統(tǒng)為什么能夠使危險(xiǎn)“分散”？DCS由于采用了多微型機(jī)的分散控制結(jié)構(gòu)，使危險(xiǎn)也“分散”了。這是由于以微型機(jī)為核心的基本控制的可靠性，一般要比中、小型工業(yè)控制機(jī)高，并且每臺(tái)基本控制器只控制少量的回路，即使發(fā)生故障，影響的面也比較小，再采用冗余技術(shù)與容錯(cuò)技術(shù)，使DCS的可靠性也大大地提高了。30第一節(jié)概述4.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。

本質(zhì)全數(shù)字式的，取消了原來(lái)DCS系統(tǒng)中獨(dú)立的控制器，避免了反復(fù)進(jìn)行A／D、D／A的轉(zhuǎn)換。特點(diǎn)雙向數(shù)據(jù)通信能力；把控制任務(wù)下移到智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制一體化，從而提高系統(tǒng)固有可靠性。

定義31第二節(jié)集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)，是4C技術(shù)，即計(jì)算機(jī)（Computer）、控制器（Controller）、通訊（Communication）和CRT（CathodeRayTube，陰極射線管顯示器）顯示技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它以微處理機(jī)為核心，把微型計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、顯示操作裝置、過(guò)程通道、模擬儀表等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，采用組合組裝式結(jié)構(gòu)組成系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。自1975年問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展迅速，目前已得到廣泛應(yīng)用。32第二節(jié)集散控制系統(tǒng)一、集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)①控制功能豐富②監(jiān)視操作方便③信息和數(shù)據(jù)共享④系統(tǒng)擴(kuò)展靈活⑤安裝維護(hù)方便⑥系統(tǒng)可靠性高33第二節(jié)集散控制系統(tǒng)二、集散控制系統(tǒng)的基本組成圖9-4集散控制系統(tǒng)基本構(gòu)成圖圖9-5CENTUM-CS系統(tǒng)外觀圖它主要有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站（監(jiān)測(cè)站和控制站）、操作站（操作員站和工程師站）、上位計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。34第二節(jié)集散控制系統(tǒng)

操作站、工程師站和上位計(jì)算機(jī)構(gòu)成集中管理部分；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站、現(xiàn)場(chǎng)控制站構(gòu)成分散控制部分；通信網(wǎng)絡(luò)是連接集散系統(tǒng)各部分的紐帶，是實(shí)現(xiàn)集中管理、分散控制的關(guān)鍵。小結(jié)35第二節(jié)集散控制系統(tǒng)圖9-6集散型控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，它是一種典型的分級(jí)分布式控制結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，集散型控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不斷更新。DCS的層次化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已成為它的顯著特征，使之充分體現(xiàn)集中管理、分散控制的思想。按照其功能劃分，可以分成如圖9-6的四層分層體系。36集散控制系統(tǒng)DCS的設(shè)計(jì)思想

采用全開(kāi)放的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)；采用全開(kāi)放的硬件平臺(tái)；采用全開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；采用全開(kāi)放的高級(jí)控制模塊接口；提供可隨時(shí)更新的新一代硬件與系統(tǒng)軟件的環(huán)境。37第二節(jié)集散控制系統(tǒng)三、CENTUM-CS集散控制系統(tǒng)1.CENTUM-CS系統(tǒng)的構(gòu)成圖9-7CENTUM-CS系統(tǒng)構(gòu)成自學(xué)！38第三節(jié)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem,FCS）是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上，與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它實(shí)際是繼儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)后的新一代控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線是20世紀(jì)80年代中期在國(guó)際上開(kāi)始出現(xiàn)，90年代初發(fā)展形成的。它是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、微機(jī)化測(cè)量設(shè)備之間以及現(xiàn)場(chǎng)與控制室（或控制設(shè)備）之間的一種雙向串行、多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)，也被稱為開(kāi)放式、數(shù)字化、多節(jié)點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。39第三節(jié)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)一、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1.現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖9-16傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)

這種傳輸方式一方面要使用大量的信號(hào)線纜；另一方面模擬信號(hào)的傳輸和抗干擾能力低。

40第三節(jié)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS是在DCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它繼承了DCS的分布式特點(diǎn)，但在各功能子系統(tǒng)之間