现场总线技术在电厂的应用

　　在电厂信息化的建设过程中，越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在电厂应用的重要性和迫切性，提出了现场总线控制系统在电厂的应用设想和建议。但到目前为止，在国内已建和在建电厂中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例尚未见报道，还只是局部的试点。

　　根据国际电工委员会IEC61158标准的定义:安装在制造或生产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、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。而衡量一个控制系统是否为真正的FCS有三个关键要点，即:核心、基础和本质。FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统;FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑;FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS系统的效能体现。

　　因此现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了生产过程监控的信息"盲点"。可以说，现场设备级的数字化、网络化是电厂信息化管理的基础。

　　一、现场总线技术的特点及现状

　　CPU技术的发展导致了现场仪表和装置的数字化革命，也使得现场仪表和装置之间的数字通讯成为可能。数字化、智能化的现场仪表和装置(如传感器、执行器等)不仅替代了4～20mA模拟系统，更主要的是可以在现场设备中实现控制功能和设备管理功能，而且有了数字通讯，在控制室可以获得现场设备的诸多信息，如诊断、量程、组态和标识等。现场总线技术的出现，使得原来需要大量电缆进行点到点连接的众多现场设备信号可通过一根网络电缆来传输，可以显著减少电缆的使用量及降低相关的材料和安装费用。

　　现场总线技术的出发点就是要为用户提供开发性、具有可互操作性、可互换性和统一标准的测量和控制产品，克服传统DCS和PLC等含有专利性技术的控制系统所带来的封闭性问题，择优选择不同公司的产品，集成最佳的生产过程控制系统，降低工程项目的建造和运营成本，提高企业的竞争力。

　　同传统DCS和PLC控制系统相比，以现场总线技术为基础的控制系统FCS的优越性有以下几方面[1～3]:(1)互操作性;(2)分散性;(3)可靠性; (4)精确性;(5)开放性;(6)经济性;(7)可维护性。

　　1999年底IEC TC65(负责工业测量和控制的第65标准化委员会)通过了8种类型的现场总线作为IEC61158国际标准。这8种类型的现场总线为: