从第一代的气动信号控制系统PCS,到第二代的动模拟信号控制系统,再到第三代的数字计算机集中式控制系统,和第四代的集散式分布控制系统DCS,工业控制迎来了——
第五代控制系统现场总线控制系统FCS。
现场总线控制系统的技术基础是现场总线。操作简单、运行可靠、经济实用……数十年来,现场总线在工业领域大放异彩,革新了工业底层网络的架构设计。
那么,究竟什么是现场总线呢?
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工业现场的“神经系统网络”
在人体内,有一套起到主导作用的调节系统,能够感知内外部环境的各种信息,并将之传递到各级神经中枢进行整合,以维持机体的正常运转,我们称之为“神经系统网络”。
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现场总线,就是复杂工业装备内部的“神经系统网络”。它应用于工业现场设备(变送器、现场控制器、执行机构等)之间的通信互连,是自动化领域中底层数据的通信网络。
追溯现场总线的发展历史,大致可以分为模拟信号(1975年前)、数字通信(20世纪80年代)、低速现场总线(20世纪90年代)和高性能现场总线(21世纪)四个阶段。
上世纪60年代,随着微电子技术的快速发展,新型传感器和执行器——也就是我们今天所说的智能仪表不断涌现,为这些设备研制新型通信系统的需求呼之欲出。
因此,早在70年代初期,第一批现场总线就已经安装投用,但是一直到80年代中期,现场总线的标准化工作才算真正开始,而且时至今日,现场总线也仍未形成一致的国际标准。
标准不统一的结果就是:混乱。
当时,欧美的不同厂家采用不同的方法、不同的信号标准进行产品开发,以致于众多的智能化工业控制仪表互不兼容。从用户角度看,严重影响了生产的全球化发展。
鉴于这种混乱局面的不利影响,国际电工技术委员会(IEC)站了出来,从1985年起开始主导制订国际性的智能化现场设备和控制室自动化设备之间的通讯标准,并正式命名为Fieldbus,也就是现场总线。
然而,伴随现场总线标准制订而来的,却是一场“现场总线标准大战”。