現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展

1、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展摘要：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)由于采用了智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，能夠把原先DCS系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊置入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，加上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有通信能力，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量變送儀表可以與閥門(mén)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接傳送信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。同時(shí)也由于它的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，功能模塊化，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使得現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、市場(chǎng)不斷更新的今天，占有了一席之地。關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) CCS DCS FCS 引言：隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，20世紀(jì)末世界最重大的變化是全球市場(chǎng)的逐漸形成，從而導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)空前加劇，產(chǎn)品技術(shù)含量高、更新?lián)Q代快。在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)急速發(fā)展的今天，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)已經(jīng)普遍地滲透到自

2、動(dòng)控制的各個(gè)領(lǐng)域，我們更應(yīng)該知道現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展歷程，以更好的讓其在我國(guó)發(fā)展。1 早期控制系統(tǒng)的發(fā)展1.1 無(wú)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)儀器儀表的發(fā)展已有悠久的歷史。據(jù)韓非子有度記載，中國(guó)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已有了利用天然磁鐵制成的指南儀器，稱(chēng)為司南。古代的儀器在很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中多屬用以定向、計(jì)時(shí)或供度量衡用的簡(jiǎn)單儀器。工業(yè)儀表最早出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代，最初只用于化工、石油煉制、熱能動(dòng)力和冶金等連續(xù)性的熱力生產(chǎn)過(guò)程，因此當(dāng)時(shí)稱(chēng)為熱工儀表。當(dāng)時(shí)的工業(yè)儀表的結(jié)構(gòu)形式主要是機(jī)械式或液動(dòng)式，儀表體積較大，只能實(shí)現(xiàn)就地檢測(cè)、記錄和簡(jiǎn)單的控制，也沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)雛形。1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)出現(xiàn) 19世紀(jì)，由于發(fā)明了測(cè)量電流的儀表，才使電學(xué)與磁

3、學(xué)的研究迅速走上正軌，獲得了一個(gè)又一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)了電氣時(shí)代的來(lái)臨，同時(shí)也為氣動(dòng)式儀表的出現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。 到了30年代末和40年代初，出現(xiàn)了氣動(dòng)儀表，并使用了統(tǒng)一的壓力信號(hào)，遂有了帶遠(yuǎn)程發(fā)送器的儀器。它能在遠(yuǎn)距離外的二次儀表上重現(xiàn)讀數(shù)，從而能集中在中心控制室進(jìn)行檢測(cè)、記錄和控制。氣動(dòng)式儀表已具有網(wǎng)絡(luò)的雛形。50年代又出現(xiàn)電動(dòng)式的動(dòng)圈式毫伏計(jì)、電子電位差計(jì)電氣機(jī)械式調(diào)節(jié)器和整套的電子管調(diào)節(jié)儀表，它傳送的是模擬電流環(huán)信號(hào)（4-20mA）。電動(dòng)儀表的廣泛使用標(biāo)志了電氣自動(dòng)控制時(shí)代的到來(lái)。但是就電動(dòng)儀表而言，它對(duì)于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)需要的電纜較多。 2 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的前身2.1 中央控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CCS

4、70年代數(shù)字計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，人們?cè)跍y(cè)量、模擬和邏輯控制領(lǐng)域率先使用，從而產(chǎn)生了第三代過(guò)程控制體系CCS（Computer Control System），中央控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可分為SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)監(jiān)視控制與計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)和DDL（Direct Digital Control）直接數(shù)字控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。CCS充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的特長(zhǎng)，于是人們普遍認(rèn)為計(jì)算機(jī)能做好一切事情，自然而然地產(chǎn)生了被稱(chēng)為“集中控制”的中央控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，需要指出的是系統(tǒng)的信號(hào)傳輸系統(tǒng)依然是大部分沿用420mA的模擬信號(hào)。但是時(shí)隔不久

5、人們發(fā)現(xiàn)，隨著控制的集中和可靠性方面的問(wèn)題，失控的危險(xiǎn)也集中了，稍有不慎就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。這種危險(xiǎn)的集中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)很難為生產(chǎn)過(guò)程所接受。2.2 集散式控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)DCS 隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，微處理器的普遍使用，計(jì)算機(jī)技術(shù)可靠性的大幅度增加以及價(jià)格的大幅度下降，出現(xiàn)了數(shù)字調(diào)節(jié)器、可編程控制器（PLC）以及由多個(gè)計(jì)算機(jī)遞階構(gòu)成的集中、分散相結(jié)合的集散式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System). 分散控制是DCS最主要的特征。該系統(tǒng)將若干臺(tái)微機(jī)分散應(yīng)用于過(guò)程控制，全部信息通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)由上位管理計(jì)算機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，整個(gè)裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和

6、計(jì)算機(jī)集中控制的優(yōu)點(diǎn)，克服了常規(guī)儀表功能單一，人-機(jī)聯(lián)系差以及單臺(tái)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)性高度集中的缺點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中，又實(shí)現(xiàn)了在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性三方面的分散。DCS系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程控制中起著重要的作用。圖1.16為集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)由上圖可知，DCS系統(tǒng)有以下一系列的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)： 分散性：其含義是指分散控制、地域分散、設(shè)備分散、功能分散和危險(xiǎn)分散。硬件積木化和軟件模塊化是分散性的具體體現(xiàn)。目的是為了使危險(xiǎn)分散，進(jìn)而提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。 集中性：其含義是指集中監(jiān)視、操作和管理。用通信網(wǎng)絡(luò)把分散的設(shè)備構(gòu)成統(tǒng)一的整體，用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的信息集成，進(jìn)而

7、達(dá)到信息共享。人們可以同時(shí)在多臺(tái)操作站上集中監(jiān)視、操作和管理。 自治性：其含義是指系統(tǒng)中的各臺(tái)設(shè)備均可獨(dú)立地工作?？刂普咀灾鞯剡M(jìn)行輸入、運(yùn)算、控制和輸出，操作員站自主地實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、操作和管理，工程師站可以在線(xiàn)或離線(xiàn)組態(tài)。 協(xié)調(diào)性：其含義是指系統(tǒng)中的各臺(tái)設(shè)備用通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)互連在一起，相互傳送信息，相互協(xié)調(diào)工作，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。DCS的分散和集中、自治和協(xié)調(diào)不是互相對(duì)立，而是互相補(bǔ)充。 靈活性和擴(kuò)展性：硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，可以靈活地配置成小、中、大各類(lèi)系統(tǒng)，并可以根據(jù)企業(yè)的發(fā)展逐步擴(kuò)展系統(tǒng)。軟件采用模塊式結(jié)構(gòu)，提供輸入、輸出、運(yùn)算和控制功能塊，可以靈活地組態(tài)構(gòu)成簡(jiǎn)單、復(fù)雜各類(lèi)控制系統(tǒng)，并可

8、以根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的改變，隨時(shí)修改控制方案。 可靠性和適應(yīng)性：分散性帶來(lái)系統(tǒng)的可靠性，并采用一系列冗余技術(shù)、熱拔插技術(shù)、故障診斷和故障屏蔽技術(shù)。采用高性能的元器件、先進(jìn)的制造工藝和抗干擾技術(shù)，使DCS能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。 先進(jìn)性和繼承性：硬件上采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)接口；軟件上采用先進(jìn)的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)管理和控制語(yǔ)言；控制算法上采用自適應(yīng)、預(yù)測(cè)、推理、優(yōu)化等先進(jìn)控制技術(shù)。DCS更新?lián)Q代比較快，繼承性體現(xiàn)在新、老系統(tǒng)互相兼容，可以給用戶(hù)帶來(lái)更好的利益但是，在DCS系統(tǒng)形成的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)它也有許多的缺陷。以下為它的主要缺陷： DCS采用獨(dú)家封閉的通信協(xié)議，各個(gè)廠(chǎng)家的DCS系統(tǒng)有

9、的通信方式不同，為了各自的壟斷利益，不同廠(chǎng)家的DCS之間以及其上層Internet網(wǎng)絡(luò)之間難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和信息共享，通訊標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，互不兼容，呈封閉式，從這個(gè)角度來(lái)講DCS是不開(kāi)放的，這是限制其進(jìn)一步發(fā)展最主要的因素。 多年來(lái)，DCS基本上是采用一對(duì)一的接線(xiàn)方式， 即一臺(tái)儀表，一對(duì)傳輸線(xiàn)，單向傳輸一個(gè)信號(hào)，實(shí)際上只能做到半分散，同時(shí)它又造成了系統(tǒng)接線(xiàn)龐雜，即使一個(gè)簡(jiǎn)單的控制回路，其信號(hào)的必經(jīng)之路也比較長(zhǎng)，會(huì)引發(fā)許多弊端和隱患，例如工程周期長(zhǎng)，安裝費(fèi)用高和維護(hù)困難等 DCS采用模擬信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)與控制，致使設(shè)備與設(shè)備之間，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，系統(tǒng)與外界之間無(wú)法進(jìn)行信息交流，在一定程度上造成“信息孤島”，

10、同時(shí)模擬信號(hào)傳輸精度低，易受干擾，要解決這些問(wèn)題無(wú)形中又要增加投資 當(dāng)今的DCS，大量使用輸入輸出卡件，造成檢測(cè)和控制信號(hào)精度不高，再加上長(zhǎng)長(zhǎng)的傳輸線(xiàn)以及A/D和D/A轉(zhuǎn)換，勢(shì)必會(huì)造成較大的誤差和故障率。3 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)FCS FCS（Fieldbus Control System）現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)是在集成控制系統(tǒng)DCS的基礎(chǔ)之上發(fā)展而成的，是一種新型的分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，它既是現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也是現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。它作為一種現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有開(kāi)放式數(shù)字通信功能，可與各種通信網(wǎng)絡(luò)互連。它作為一種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，把安裝于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具有輸入、輸出、運(yùn)算、控制和通信功能的各種

11、現(xiàn)場(chǎng)儀表作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的節(jié)點(diǎn)，并直接在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)上構(gòu)成分散的控制回路。 根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的定義為：安裝在制造或過(guò)程領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線(xiàn)。1994年，ISA的ISP組織和World FIP北美分部合作，成立了不以贏利為目的的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì)，開(kāi)始了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)制定的新篇章。1996年，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì)發(fā)布H1低速總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。1997年，應(yīng)用層服務(wù)定義IEC61158.5和應(yīng)用層協(xié)議規(guī)范IEC61158.6成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)最終草案，并發(fā)布對(duì)基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)性能實(shí)驗(yàn)和互操作性測(cè)試結(jié)果，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信棧圓片被注冊(cè)。

12、3.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)FCS的基本特點(diǎn) 因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)具有測(cè)控能力指數(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用。FCS控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：(1) 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(xiàn)場(chǎng)儀表，從而構(gòu)成虛擬控制站，徹底地實(shí)現(xiàn)了分散控制。(2)FCS通信線(xiàn)供電方式允許現(xiàn)場(chǎng)儀表直接從通信線(xiàn)上攝取能量，這種方式提供用于本質(zhì)安全環(huán)境的低功耗現(xiàn)場(chǎng)儀表，與其配套的還有安全柵。(3)FCS則采取一對(duì)多雙向傳輸信號(hào)，采用的數(shù)字信號(hào)精度高、可靠性強(qiáng)，設(shè)備也始終處于操作員的遠(yuǎn)程監(jiān)控和可控狀態(tài)，用戶(hù)可以自由按需選擇不同品牌種類(lèi)的設(shè)備互聯(lián)，智能儀表具有通信、控制和運(yùn)算等豐富的功能，而且

13、控制功能分散到各個(gè)智能儀表中去。(4)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表既有檢測(cè)、變換和補(bǔ)償功能，又有控制和運(yùn)算功能。(5)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，既可以與同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的共享。(6)數(shù)字信號(hào)的精確性是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字信號(hào)比4mA20mA模擬信號(hào)分辨率高。(7)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)，采用設(shè)備描述，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作和綜合運(yùn)用，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在線(xiàn)修改儀表參數(shù)，檢測(cè)過(guò)程變量和診斷信息減少像一般儀表被動(dòng)式作業(yè)維護(hù)的弊端，能夠通過(guò)錯(cuò)誤信息快速查找出故障源和隱患，并且能夠減少日常維護(hù)工作量。3.1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)FCS的應(yīng)用舉例自80年代末

14、以來(lái)，有幾種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)已逐漸形成其影響并在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域顯示了自己的優(yōu)勢(shì)。它們具有各自的特點(diǎn)，也顯示了較強(qiáng)的生命力。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)揮并將會(huì)繼續(xù)發(fā)揮較大的作用。下面以企業(yè)信息系統(tǒng)舉例說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的應(yīng)用。隨著企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，要把企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策、管理、計(jì)劃、調(diào)度、過(guò)程優(yōu)化、故障診斷、現(xiàn)場(chǎng)控制緊密聯(lián)系在一起，進(jìn)行綜合信息處理。按市場(chǎng)要求，盡可能低的資源，能量消耗，以最短的時(shí)間，開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)出新的產(chǎn)品，供應(yīng)市場(chǎng)，就必須將自動(dòng)控制、辦公自動(dòng)化、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)銷(xiāo)售等各層次計(jì)算機(jī)互聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的溝通匯集與數(shù)據(jù)共享，因而企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的信息是多層次的。下圖為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息集成系統(tǒng)示意圖

15、上圖描述了以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的底層開(kāi)始，可分為現(xiàn)場(chǎng)控制層、過(guò)程監(jiān)控層、生產(chǎn)管理層、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理層多個(gè)層次，通過(guò)各層之間的溝通與信息交換，構(gòu)成較為完整的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)。3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展現(xiàn)狀目前世界上存在著大約四十余種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，如法國(guó)的FIP，英國(guó)的ERA，德國(guó)西門(mén)子公司Siemens的ProfiBus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGarazzi公司的Dupl

16、ine，丹麥ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus，SDS，Arcnet，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織-基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美國(guó)的DeviceNet與ControlNet等等。這些現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)大都用于過(guò)程自動(dòng)化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運(yùn)輸、國(guó)防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等領(lǐng)域，大概不到十種的總線(xiàn)占有80左右的市場(chǎng)。 每種總線(xiàn)大都有其應(yīng)用的領(lǐng)域，比如FF、PROFIBUS-PA適用于石油、化工、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)的過(guò)程控制領(lǐng)域；LonWrks、

17、PROFIBUS-FMS、DevieceNet適用于樓宇、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域；DeviceNet、PROFIBUS-DP適用于加工制造業(yè)，而這些劃分也不是絕對(duì)的，每種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)都力圖將其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，彼此滲透。 為了加強(qiáng)自己的競(jìng)爭(zhēng)能力，很多總線(xiàn)都爭(zhēng)取成為國(guó)家或者地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，比如PROFIBUS已成為德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，WorldFIP已成為法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等。 為了擴(kuò)大自己產(chǎn)品的使用范圍，很多設(shè)備制造商往往參與不止一個(gè)甚至多個(gè)總線(xiàn)組織。各個(gè)總線(xiàn)彼此協(xié)調(diào)共存。3.2.2 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，雖然現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的類(lèi)型眾多，標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，但已經(jīng)發(fā)布的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明這些現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是有生命力的，已

18、經(jīng)在相關(guān)領(lǐng)的應(yīng)用領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用并成功。發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)已成為我們工業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，國(guó)際上現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的研究、開(kāi)發(fā)，使測(cè)控系統(tǒng)沖破了長(zhǎng)期封閉系統(tǒng)的禁錮，走上開(kāi)放發(fā)展的征程。在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展將成以下趨勢(shì)： 通信協(xié)議。對(duì)通信的實(shí)時(shí)性要求更高。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是用于控制裝置和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的實(shí)行雙向、串行、多點(diǎn)的數(shù)字通信技術(shù)。因此，實(shí)時(shí)性是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展方向之一。近年來(lái)，一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織正致力于工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)和制定工作，以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)性強(qiáng)的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)具有互操作性的工業(yè)以太網(wǎng)。 硬件。向無(wú)線(xiàn)通信方向發(fā)展，想網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)想適應(yīng)，

19、在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中采用無(wú)線(xiàn)通信講成為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展方向。硬件的高可靠性、強(qiáng)魯棒性、開(kāi)放性和實(shí)時(shí)性等性能將得到強(qiáng)化和改善。由于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備安裝在現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)惡劣環(huán)境條件下，因此，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性也有更高的要求。 軟件。標(biāo)準(zhǔn)化軟件是重要發(fā)展方向。一些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織正致力于工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用有關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備描述語(yǔ)言DDL是描述現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備參數(shù)數(shù)字通信特征的語(yǔ)言，用于傳送設(shè)備狀態(tài)、診斷和組態(tài)等信息，已經(jīng)發(fā)展并被IEC作為國(guó)際的電子設(shè)備描述語(yǔ)言EDDL。 互操作性和互換性?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展方向是高互操作性和互換性的功能，增強(qiáng)設(shè)備的功能，實(shí)現(xiàn)廣義互操作性和互換性。 通信接口。由于多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)并存已成不爭(zhēng)的事實(shí)，因此研制各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)間的接口或網(wǎng)關(guān)等轉(zhuǎn)換或連接設(shè)備，實(shí)現(xiàn)它們之間的通信將成為今后無(wú)法回避的課題，成為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)應(yīng)用中的不和諧音。 分散控制。目前，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的分散控制仍停留在簡(jiǎn)單控制和少量的復(fù)雜控制。隨著