什麼樣的現場設備可以作為現場控制網路節點

⑴ 掛接在現場匯流排系統中的儀表控制設備個體需具備什麼特性

現場匯流排是順應智能現場儀表而發展起來的一種開放型的數字通信技術，其發展專的初衷是用數字通屬信代替一對一的I/O連接方式，把數字通信網路延伸到工業過程現場。根據IEC和美國儀表協會ISA的定義，現場匯流排是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網路，它的關鍵標志是能支持雙向、多節點、匯流排式的全數字通信。
隨著現場匯流排技術與智能儀表管控一體化(儀表調校、控制組態、診斷、報警、記錄)的發展，這種開放型的工廠底層控制網路構造了新一代的網路集成式全分布計算機控制系統，即現場匯流排控制系統(簡稱FCS)。FCS作為新一代控制系統，採用了基於開放式、標准化的通信技術，突破了DCS採用專用通信網路的局限；同時還進一步變革了DCS中「集散」系統結構，形成了全分布式系統架構，把控制功能徹底下放到現場。
簡而言之，現場匯流排將把控制系統最基礎的現場設備變成網路節點連接起來，實現自下而上的全數字化通信，可以認為是通信匯流排在現場設備中的延伸，把企業信息溝通的覆蓋范圍延伸到了工業現場

⑵ 什麼是現場控制實現有效的現場控制需要具備哪些條件

現場控制就是在現場來操作控制設備實現所控制的設備啟動或停止。實現有效的現場控制要具備現場有發令設備（控制設備）、操作人員在現場。

⑶ 什麼樣的現場設備可以作為現場控制網路節點

信息網路的作用域是一般意義的信息域，因此信息網路也叫信息域網路。對信息網路在以下 方面不做較為苛刻的要求：既不要求網路具有強實時性和數據信息必須具有不能丟失的高可靠性 和非常高的安全性，也不要求網路常年工作在惡劣的現場環境條件中。

(1)網路傳輸的數據信息量大小不同

控制網路傳輸的信息多為短幀信息，數據信息量小，且信息交換頻繁；而信息網路傳輸及處 理的數據信息量一般較大，傳輸和處理多媒體文件、視音頻文件是信息網路的工作常態，信息網 絡中信息交換也遠比不上控制網路頻繁。

(2)數據信息流向有各自不同的規律

控制網路域中各種節點設備和現場感測器、變送器之間的數據信息流向是確定的，即從感測器流向節點設備；而嵌入了微處理器的節點設備與現場的執行器之間的數據信息流向—般是從節點設備流向執行器，網路節點設備與網路之間的數據信息流向是 雙向的。

(3)周期性信息與非周期性信息的所佔比例差別大

在控制網路處理的信息中，周期性與韭周期性信息同時存在，正常狀況下，周期性信息 (如周期性監控信息、過程監控信息）較多，而非周期性信息（如突發性事件信息、對環境變化 的反應性信息等）較少；而信息網路非周期性信息所佔比例很大。

(4)對事件的響應時間差距較大

過程式控制制網路的響應時間要求為0.01-0.5s，製造自動化網路的響應時間要求為0.5-1.0S; 信息網路的響應時間要求為2.2-6.0s，對接收數據信息後的響應時間要求較為寬松，因此信息 網路對許多響應的實時性可以忽略。

⑷ 現場匯流排控制系統的現場匯流排和現場匯流排控制系統的定義

現場匯流排是順應智能現場儀表而發展起來的一種開放型的數字通信技術，其發展的初回衷是用數答字通信代替一對一的I/O連接方式，把數字通信網路延伸到工業過程現場。根據IEC和美國儀表協會ISA的定義，現場匯流排是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網路，它的關鍵標志是能支持雙向、多節點、匯流排式的全數字通信。
隨著現場匯流排技術與智能儀表管控一體化(儀表調校、控制組態、診斷、報警、記錄)的發展，這種開放型的工廠底層控制網路構造了新一代的網路集成式全分布計算機控制系統，即現場匯流排控制系統(簡稱FCS)。FCS作為新一代控制系統，採用了基於開放式、標准化的通信技術，突破了DCS採用專用通信網路的局限；同時還進一步變革了DCS中「集散」系統結構，形成了全分布式系統架構，把控制功能徹底下放到現場。
簡而言之，現場匯流排將把控制系統最基礎的現場設備變成網路節點連接起來，實現自下而上的全數字化通信，可以認為是通信匯流排在現場設備中的延伸，把企業信息溝通的覆蓋范圍延伸到了工業現場。

⑸ 現場匯流排通信協議的要求是什麼江湖救急!急!急!急!

計算機與通信技術結合產生了計算機網路後，企業管理部門間通信都以網路為中介，實現了信息與資源共享。同時，信息技術的發展也引起了自動化結構的變革，逐步形成以網路集成自動化系統為基礎的企業信息系統。Fieldbus(現場匯流排)就是順應這一形勢發展起來的新技術，它是計算機網路與控制系統結合的必然產物，它的出現標志著工業控制領域又一個新時代的開始。
現場匯流排是對DCS(集散控制系統)的拓展，突破了DCS相對封閉的限制，它將測控任務分散到現場設備中，上位計算機只負責監控以及一些復雜的優化和先進控制的功能。現場匯流排是工廠底層信息及數據傳遞的主體，在整個工廠的控制網路中，現場匯流排處於重要的基礎地位。自80年代末以來，國外相繼出現了一些有影響的現場匯流排標准，如：基金會現場匯流排(FF，Foundation Fieldbas)、lonWork匯流排、 Profibus、CAN控制區域網等，它們大都是在各公司標準的基礎上逐漸形成的，在今後一段時期內，會出現幾種現場匯流排標准共存的局面。現在一個統一的現場匯流排通信協議的國際標准已經形成，真正的開放互連系統，是大勢所趨。
1 現場匯流排控制系統的特點
現場匯流排系統(FCS)與傳統的集散控制系統 (DCS)相比，有以下特點：
1．1 匯流排式結構
一對傳輸線(匯流排)掛接多台現場設備，雙向傳輸多個數字信號。這種結構比一對一的單向模擬信號傳送結構布線簡單，安裝費用低，維護簡便。
1．2 開放互操作性
現場匯流排採用統一的協議標准，是開放式的互聯網路，對用戶是透明的，在傳統的DCS中，不同廠家的設備是不能相互訪問的。而FCS採用統一的標准，不同廠家的網路產品可以方便地接入同一網路，集成在同一控制系統中進行互操作，因此簡化了系統集成。
1．3 徹底的分散控制
現場匯流排將控制功能下放到作為網路節點的現場智能儀表和設備中，做到徹底的分散控制，提高了系統的靈活性、自治性和安全可靠性，減輕了控制站 CPU的計算負擔。
1．4 信息綜合、組態靈活
通過數字化傳輸現場數據，FCS能獲取現場儀表的各種狀態、診斷信息，實現實時的系統監控和管
理。此外，FCS引入了功能塊的概念，通過統一的組態方法，使系統組態簡單靈活，不同現場設備中的功能塊可以構成完整的控制迴路。
1．5 多種傳輸媒介和拓撲結構
FCS由於採用數字通訊方式，因此可用多種傳輸介質進行通信。根據控制系統中節點的空間分布情況，可應用多種網路拓撲結構。這種傳輸介質和網路拓撲結構的多樣性給自動化系統的施工帶來了極大的方便，據統計，FCS與傳統DCS的主從結構相比，只計算布線工程一項即可節省40％的經費。
2 現場匯流排網路模型
現場匯流排本質上是一種控制網路，因此網路技術是現場匯流排的重要基礎。和Internet、Intranet等類型的信息網路不同，控制網路直接面向生產過程，因此要求很高的實時性、可靠性、數據完整性和可用性。為滿足這些特性，現場匯流排對標準的網路協議作了簡化，一般只包括ISO／OSl7層模型中的3層：物理層、數據鏈路層和應用層。此外，現場匯流排還要完成與上層工廠信息系統的數據交換和傳遞。綜合自動化是現代工業自動化的發展方向，在完整的企業網構架中，現場匯流排控制網路模型應涉及從底層現場設備網路到上層信息網路的數據傳輸過程。
基於上述考慮，統一的現場匯流排控制網路模型應具有三層結構，從底向上依次為：現場智能設備層、現場匯流排監控層、遠程監控層。
2．1 現場智能設備層
依照現場匯流排的協議標准，智能設備採用功能塊的結構，通過組態設計，完成數據採集、A／D轉換、數字濾波、溫度壓力補償、PID控制等各種功能。智能轉換器對傳統檢測儀表電流電壓進行數字轉換和補償。此外，匯流排上應有PLC介面，便於連接原有的系統。
現場設備是以網路節點6g形式掛接在現場匯流排網路上，為保證節點之間實時、可靠的數據傳輸，現場匯流排控制網路必須採用合理的拓撲結構。常見的現場匯流排網路拓撲結構有：
2．1．1 環形網
其特點是時延確定性好，重載時網路效率高，但輕載時等待令牌產生不必要的時延，傳輸效率下降。 2．1．2 匯流排網
其特點是節點接人方便，成本低。輕載時延時小，但網路通信負荷較重時延時加大，網路效率下降。此外傳輸延時不定。
2．1．3 樹型網
其特點是可擴展性好，頻帶較寬，但節點間通信不便。
2．1．4令牌匯流排網
結合環形網和匯流排網的優點，即物理上是匯流排網，邏輯上是令牌網。這樣，網路傳輸延時確定無沖突，同時節點接人方便，可靠性好。
2．2 現場匯流排監控層
這一層從現場設備中獲取數據，完成各種控制、運行參數的監測、報警和趨勢分析等功能，另外還包括控制組態的設計和下裝。監控層的功能一般由上位計算機完成，它通過擴展槽中網路介面板與現場匯流排相連，協調網路節點之間的數據通信；或者通過專門的現場匯流排介面(轉換器)實現現場匯流排網段與乙太網段的連接，這種方式使系統配置更加靈活。這一層處於乙太網中，因此其關鍵技術是乙太網與底層現場設備網路間的介面，主要負責現場匯流排協議與乙太網協議的轉換，保證數據包的正確解釋和傳輸。監控層除上述功能外，還為實現先進控制和遠程操作優化提供支撐環境。
2．3 遠程監控層
其主要目的是在分布式網路環境下構建一個安全的遠程監控系統。首先要將中間監控層的資料庫中的信息轉入上層的關系資料庫中，這樣遠程用戶就能隨時通過瀏覽器查詢網路運行狀態以及現場設備的工況，對生產過程進行實時的遠程監控。賦予一定的許可權後，還可以在線修改各種設備參數和運行參數，從而在廣域網范圍內實現底層測控信息的實時傳遞。目前，遠程監控實現的途徑就是通過Internet，主要方式是租用企業專線或者利用公眾數據網。由於涉及實際的生產過程，必須保證網路安全，可以採用的技術包括防火牆、用戶身份認證以及密鑰管理等。在這方面，WorldFIP現場匯流排技術具有優勢。WorldFIP的報文比較靈活，兼容TCP／IP，可以無縫連接Internet，同時又不影響實時數據的傳送，因此，整個控制網路可以採用統一的協議標准。此外，WorldFIP的現場設備中有內嵌的Web伺服器，用戶可以直接通過Internet訪問現場設備中的信息，無需中間的協議轉換器。
在整個現場匯流排控制網路模型中，現場設備層是整個網路模型的核心，只有確保匯流排設備之間可靠、准確、完整的數據傳輸，上層網路才能獲取信息以及實現監控功能。當前對現場匯流排的討論多停留在底層的現場智能設備網段，但從完整的現場匯流排控制網路模型出發，應更多地考慮現場設備層與中間監控層、Internet應用層之間的數據傳輸與交互問題，以及實現控制網路與信息網路的緊密集成。
3 網路集成
3．1 現場匯流排控制網路與DCS網路的集成
現場匯流排並不是在所有的控制場合下都能發揮它的優點，例如簡單的小規模數字模擬混合系統，特別是現場和控制室距離近的情況。因此混合控制在統一集中的CPU中進行將比較方便，小系統所冒控制集中的風險也不大。而現場匯流排的控制分散的特點需要幾種設備來實現，則顯得繁瑣。在當前和今後的一段時間內，工業控制網路將面臨現場匯流排與 DCS網路共存的局面，因此，在工業控制網路結構設計時，考慮如何實現控制網路中異構網段情況下的網路集成的問題也是很現實的。
我們知道，DCS屬非開放式專用網路，DCS主機是DCS系統的控制、通信中心。而在新型的工業控制網路體系中，整個DCS系統將作為其中的一個特殊子網存在，DCS主機則是一個普通的節點。在現場匯流排網路集成時有兩種不同的方案：
(1)採用網關將DCS專用網路掛接在高速網路上；
(2)使用特殊網關或通信控制器，將現場匯流排系統掛接在DCS網路上；
3．2 控制網路和信息網路的集成
控制網路的通信技術不同於以傳輸信息和資源共享為目的的信息網路，其最終目標是實現對被控對象中能量和物質轉移的有效控制，使系統安全穩定地進行。因此要求具有協議簡單、安全可靠、糾錯性好、成本低等特點。其網路負載穩定，多為短幀傳送，信息交換頻繁。實現控制網路與信息網路的緊密集成是建立企業綜合實時信息庫的基礎，為企業的優化控制、調度決策提供依據；通過控制網路與信息網路的結構，可以建立統一的分布資料庫，保證所有數據的完整性和互操作性；現場設備與信息網路實時通信，使用戶通過信息網路中標準的圖形界面隨時隨地的了解生產情況；控制網路和信息網路的緊密集成也便於實現遠程監控、診斷和維護。
控制網路與信息網路的集成可以通過以下幾種方式：
3. 2．1 在控制網路和信息網路之間加入轉換介面
這種方式通過硬體來實現，即在底層網段與中間監控層之間加入中繼器、網橋、路由器等專門的硬體設備，使控制網路作為信息網路的擴展與之緊密集成。硬體設備可以是一台專門的計算機，依靠其中運行的軟體完成數據包的識別、解釋和轉換；對於多網段的應用，它還可以在不同網段之間存儲轉發數據包，起到網橋的作用。此外，硬體設備還可以是一塊智能介面網板，Fisher - Rosemount的Deltav系統就通過一塊機櫃中的H1介面卡，完成現場匯流排智能設備與乙太網中監控計算機之間的數據通信。
轉換介面的集成方式功能較強，但實時性較差。信息網路一般是採用TCP／IP的乙太網，而TCP／IP沒有考慮數據傳輸的實時性，當現場設備有大量信息上傳或遠程監控操作頻繁時，轉換介面都將成為實時通信的瓶頸。
3．2．2 在控制網路和信息網路之間採用DDE技術
當控制網路和信息網路之間具有中間系統或共享存儲器工作站時，可以採用DDE方式實現二者的集成，其實質是各應用程序通過共享內存來交換信息，中間系統中的信息處理機是控制網路的工作站，另外也是信息網路中的工作站。其中運行兩個程序，一是接收、校驗實時信息的通信程序，為信息網路資料庫提供實時數據信息；另一個是數據訪問應用程序介面，它接收DDE伺服器實時數據並寫人資料庫伺服器中，供信息網路實現信息處理、統計分析等功能。
DDE方式具有較強的實時性，而且比較容易實現，可以採用標準的Windows技術。但是涉及到復雜的協議轉換時，DDE方式的軟體費用比較大。因此這種方式適合配置簡單的小系統。
3．2．3 控制網路和信息網路採用統一的協議標准
這種方式將成為控制網路和信息網路完成集成的最終解決方案。由於控制網路和信息網路採用了面向不同應用的協議標准，因此兩者集成時總需要某種數據格式的轉換機制，這將使系統復雜化，也不能確保數據的完整性。如果信息網路的協議標準是提高其實時性，而控制網路的協議標準是提高其傳輸速度，兩者的兼容性就會提高，兩者合二為一，這樣從底層設備到遠程監控系統，都可以使用統一的協議標准，不僅確保了信息准確、快速、完整的傳輸，還可以極大地簡化系統設計。上面提到的WorldFIP協議就可以兼容TCP／IP，因此可以方便地實現乙太網和Internet的集成，使控制網路和信息網路緊密地結合在一起，最終實現統一的網路結構。當前多種匯流排標准並存，信息網路協議也不盡相同，所以要實現控制網路與信息採用統一的協議標准，還有很多問題要解決。
4 結束語
網路是企業綜合自動化的基礎，在整個企業的網路體系結構中，現場匯流排處於基礎地位，因此構建完整的現場匯流排控制網路模型具有重要的意義。這種模型延伸到控制領域的最高層，即管理決策層，因此要求控制網路和信息網路緊密結合，保證從底層現場設備到頂層生產管理之間，正確的數據傳輸和數據轉發。從長遠來看，控制網路和信息網路終將歸為一體，其間現場匯流排將起到溝通生產過程數據流和信息網路數據流的橋梁作用。

⑹ 控制中心哪些情況下可啟動現場設備

總抄線制手動控制盤與多線制襲手動控制盤主要區別在於：
1、採用單獨布線，還是和其他現場設備一樣的信號匯流排；
2、另一個就是專線盤不受主機狀態的影響。
匯流排制手動控制盤是將信號匯流排上所帶的控制設備模塊地址定義到匯流排盤上的任意一個地址，通過匯流排盤對現場設備進行控制，如卷簾門、聲光警報器等。
多線制手動控制盤主要是對重要的消防設備比如風機、水泵等進行專線控制，每台設備都是單獨布線到現場，保證控制器任何狀態下（正常或者故障），均可以在控制中心啟動現場設備。

⑺ 什麼是現場控制實現有效的現場控制需要具備哪些條件

現場控制活動的標准來自於計劃工作所確定的活動目標、政策、規范和制度；現回場控制的重答點是正在進行的計劃實施過程；現場控制的有效性主要取決於主管人員的個人素質，因此，主管人員的言傳身教將發揮很大作用。

進行現場控制時，要避免單憑主觀意志進行工作，主管人員必須加強自身的學習和提高，親臨第一線進行認真仔細的觀察和監督，以計劃或標准為依據，服從組織原則，遵從正式指揮系統的統一指揮，逐級實施控制。

⑻ 什麼是現場匯流排為什麼要採用現場匯流排技術現場匯流排有哪些優點

1.現場匯流排的概念
現場匯流排是應用在生產現場、在微機化測量控制設備之間實現雙向串列多節點數字通信的系統，也被稱為開放式、數字化、多點通信的層控制網路。
現場匯流排技術將專用微處理器置入傳統的測量控制儀表，使它們各自具有了數字計算和數字通訊能力，採用可進行簡單連接的雙絞線等為匯流排，把多個測量控制儀表連接成網路系統，並按公開、規范的通信協議，在位於現場的多個微機化測量控制設備之間及現場儀表與遠程監控計算機之間，實現數據傳輸與信息交換，形成各種適應實際需要的自動控制系統。
現場匯流排是20世紀80年代中期在國際上發展起來的。隨著微處理器與計算機功能的不斷增強和價格的降低，計算機與計算機網路系統得到迅速發展。現場匯流排可實現整個企業的信息集成，實施綜合自動化，形成工廠底層網路，完成現場自動化設備之間的多點數字通信，實現底層現場設備之間以及生產現場與外界的信息交換。
2.現場匯流排的特點及優點
(1) 全數字化通信
(2) 開放型的互聯網路
(3) 互可操作性與互用性
(4) 現場設備的智能化
(5) 系統結構的高度分散性
(6) 對現場環境的適應性
3.現場匯流排的特點
現場控制設備具有通信功能，便於構成工廠底層控制網路。
通信標準的公開、一致，使系統具備開放性，設備間具有互可操作性。
功能塊與結構的規范化使相同功能的設備間具有互換性。
控制功能下放到現場，使控制系統結構具備高度的分散性。
4.現場匯流排的優點
現場匯流排使自控設備與系統步入了信息網路的行列，為其應用開拓了更為廣闊的領域；
一對雙絞線上可掛接多個控制設備， 便於節省安裝費用；
節省維護開銷；
提高了系統的可靠性；
為用戶提供了更為靈活的系統集成主動權。
5.為什麼要用現場匯流排？我們通過對現場匯流排在不同情況下不同機構和不同的人公認的對現場匯流排的本質體現中了解；
1)中現場通信網路
用於過程自動化和製造自動化的現場設備或現場儀表互連的現場通信網路。
現場設備互聯
依據實際需要使用不同的傳輸介質把不同的現場設備或者現場儀表相互關聯。
互操作性
用戶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，從而可以自由地集成FCS。
2)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。
3)通信線供電
通信線供電方式允許現場儀表直接從通信線上攝取能量, 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。
4)開放式互聯網路
現場匯流排為開放式互聯網路，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布、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信號，其所採用的模擬信號精度低，易受干擾，位於操作室的操作員對模擬儀表往往難以調整參數和預測故障，處於「失控」狀態，很多的儀表廠商自定標准，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信號，採用的數字信號精度高、可靠性強，設備也始終處於操作員的遠程監控和可控狀態，用戶可以自由按需選擇不同品牌種類的設備互聯，智能儀表具有通信、控制和運算等豐富的功能，而且控制功能分散到各個智能儀表中去。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能設備能執行較為復雜的任務，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了設備，大大節約了安裝費用；由於現場控制設備往往具有自診斷功能，並能將故障信息發送至控制室，減輕了維護工作；同時，由於用戶擁有高度的系統集成自主權，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准確性也大為提高。這一切都幫助用戶實現了減低安裝、使用、維護的成本，最終達到增加利潤的目的。