在水處理自動化中應用現場總線的一些建議

　　1.3　現場總線不排斥遠程I/O，但也只是權宜之計

　　僅將總線送到遠程I/O是DCS、PLC技術早已解決的問題，在IEC 61158標準中，有些現場總線本身就是由PLC控制系統發(fā)展而來，是以遠程I/O總線技術為基礎的。前面說過，PLC（包括 DCS）加上安裝在現場的分布式I/O，其經濟性是明顯的，特別是對一些簡單的現場設備，所以總線系統并不排斥遠程I/O，但這絕不等于"現場總線"。現場總線系統的本質特征是使用有現場總線通信能力的智能現場設備，這些可通信智能現場設備所構成的網絡節(jié)點，不僅具有豎向（與系統）通信也具有橫向（節(jié)點之間）通信的能力。"現場"的概念不僅指距離，更主要的是指可通信的智能化設備。如果僅用遠程I/O轉換，那就失去現場總線多信息和豐富診斷管理控制功能的靈魂。由于目前現場總線的智能現場設備品種還不豐富，有時將遠程I/ O和現場總線混為一談也只是權宜之計而已。

　　1.4　FCS與DCS、PLC目前應是共存而非取代

　　FCS是在傳統的儀表控制系統和集散控制系統的基礎上利用現場總線技術逐步發(fā)展形成的，目前仍然使用著大量的模擬儀表、DCS和PLC。根據現狀，現場總線式智能儀表還不可能完全取代模擬儀表，FCS也不可能完全取代DCS和PLC，這里存在一個過渡期。我國現在還處于開發(fā)現場總線的初始階段，普遍應用現場總線的條件還不成熟，主要是標準的確定和產品（ 主要是國內產品）的支持率等方面問題。因此，從用戶角度而言，大可不必太著急。在過渡期內的水處理自動化仍可堅持采用由PLC構成的低成本分布式網絡控制系統，只是在組網上應更加靈活，控制分站的數目不必過于拘泥，遠程I/O應得到更好的應用，以縮短模擬信號傳輸路徑，盡量延長數字通信距離。為利于今后發(fā)展，最好是選用支持多主從系統并具有廣泛支持率的PLC通信總線，以便在有條件的時候，以現場設備的通信接口取代分布式I/O接入系統。IEC 61158包含了8種類型的現場總線標準，另外還有其他國際或國家標準的現場總線，如CAN、Lon Works等。這種多總線并存的情況是過渡期的一個重要特點，也因此而促成了現場總線集成技術的發(fā)展，其系統和網絡的軟、硬件集成技術及產品的開發(fā)研制已成為當今自動化領域的一個熱門課題，有的產品已開發(fā)成功。因此，現在采用PLC系統應不必擔心今后與FCS系統在通信協議上的兼容問題。

　　1.5　信息需求量的增加將推動現場總線與以太網相結合

　　隨著各種智能現場設備產品的豐富和應用以及工業(yè)管理自動化的深入，有資料認為在未來數年里，估計信息量還要再增加10～30倍。管理者根據經營管理的需要，希望得到更多的實時信息，并通過建立開放的信息管理系統去實現信息的交流與共享。因此，隨著儀器儀表智能化的提高，傳輸的數據也必將趨于復雜，未來傳輸的數據可能已不滿足于幾個字節(jié)。信息需求量的不斷增加，將推動現場總線技術的發(fā)展，因此有人認為，以太網向控制系統底層延伸是必然的，也是我們在選擇現場總線時應注意到的一個問題。

　　1.6　現場總線標準的統一是必然的

　　這種預言也許為時尚早，但無論如何從用戶角度看，多種總線并立決不是一件好事。如前所說，由于這些現場總線采用完全不同的通信協議，要解決這些不同標準系統之間的相互兼容和互操作問題，就必然會增加用戶的投資和使用維護的復雜性。統一的TCP/IP協議使得In ternet網絡快速發(fā)展的經驗和以太網標準的許多進步，使一直為不同協議的兼容問題所困擾的工業(yè)界看到一線希望，許多現場總線組織正致力于發(fā)展Ethernet/IP技術，以太網以其廉價高速方便的特性被引入底層網絡不僅使現場層、控制層和管理層在垂直面的集成獲得方便，更能降低不同廠家在水平層面的集成成本。當然，要使工業(yè)以太網最終成為統一的總線標準還有許多技術問題有待解決（如總線供電、本征安全等），但并非是不可能的。

2　結語

　　綜上所述，現場總線技術適應了控制向智能化、分散化、網絡化以及標準化發(fā)展的潮流，是建立企業(yè)信息網絡，實現管控一體化的基礎，因此成為自動化技術發(fā)展的熱點。但多種總線的利益之爭，實際上已阻礙和延緩了FCS技術在我國的應用。面對多總線并立的局面，作為應用現場總線技術和產品的用戶來說，在目前的過渡期中，如何選擇現場總線應是一個要審慎考慮的問題。本文所談的一些看法未必正確，正因為如此，筆者建議國家水工業(yè)的管理和技術研究中心成立一個象建設部科技委下屬智能建筑技術推廣中心的Lon Works現場總線協作網一樣的機構，主要負責跟蹤現場總線技術的發(fā)展，信息技術交流，指導行業(yè)對這一新技術的推廣和應用，并在此基礎上制定我國水處理自動化技術的標準與規(guī)范，推動水處理自動化技術的發(fā)展。

參考文獻

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