數字化儀表系統的現場總線控制探析

　　隨著數字化儀表系統的現場總線控制在企業中的應用越來越多，也就有越來越多的人開始重視數字化儀表系統的現場總線控制技術的發展，該系統是基于虛擬儀器技術，它的控制器從一定程度上來說是屬于可編程嵌入式控制器，很多的市場實驗結果表明，數字化儀表系統的現場總線控制已經達到了高控制要求，其優越性遠遠高于傳統的設計方法。數字化儀表系統是現階段現場總線應該根據國民經濟發展和市場需求研究出來的，將對傳統的控制系統結構帶來革命。尤其是目前市場上對于數字化儀表系統的現場總線控制技術還不是特別的完善，其優勢特點顯著，是一個非常值得開發和研究的一個方向。本文通過對數字化儀表系統的現場總線技術特點以及發展趨勢進行分析，并對其發展前景進行探析。

　　一、數字化儀表系統的現場總線控制含義

　　所謂的現場總線指的就是一種工業數據總線，這種數據總線實質上就是要將一些工業的智能化機械，智能化儀器設備之間的信號進行連接和傳遞，相當于一個搬運工，負責解決工業現場設備之間的數字通信和一些控制系統之間的信息交流。數字化儀表系統的現場總線控制是依靠檢測、控制和通信功能的機械設備通過工業自動化設備控制計算機，再利用簡單的操作方式將設備之間的信號進行串聯，能夠提高系統的可靠性。

　　二、數字化儀表系統的現場總線技術特點

　　數字化儀表系統的現場總線技術相對于傳統的現場總線技術來說具有很大的優勢，其特點主要體現在以下幾方面：

　　(一)系統的開放性。可以借助開放的系統對相關的通信協議進行公開，也就是說能夠解決不同廠家不同設備之間通信不暢通的問題。以往傳統的的現場總線技術很難達到空間上的完全開放，但是數字化儀表系統的現場總線技術是建立在統一的工廠底層網絡的開放系統。準確一點說就是將一些信息公開，達到區域空間無限制的效果，這樣一個開放系統，可以與遵守相同標準的其它設備進行空間上的鏈接，避免了區域性限制的問題。

　　(二)數字化儀表系統的現場總線技術的另一個突出的優點就是互可操作性與互用性。所謂的互可操作性實質上就是，互連設備間的信息傳送與溝通，也就是說可以實現專一點對專一點，甚至是一點對多點進行匹配。之前的傳統現場總線技術很難達到一點對多點這樣的數字通信技術，所以采用數字化儀表系統的現場總線技術從一定程度上實現了高效率的信息傳送。而互用性指的就是設備的互換互用，即使是不同的廠家，只要是性能相似就可以進行互換而實現互用，這就是數字化儀表系統的現場總線技術普遍性的又一大體現。

　　(三)數字化儀表系統的現場總線技術還能夠實現現場設備的智能化與功能自治性。也就是說由于數字化的介入，現場總線更加的智能化，不僅僅可以將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現場設備中完成，還可以實現自我診斷，設備之中存在的問題，系統可以直接進行診斷處理，這一點就可以減少人工測量的時間和費用，隨時診斷設備的運行狀態。

　　(四)數字化儀表系統的現場總線技術還有一非常重要的特點就是系統結構的高度分散性。所謂的系統結構高度分散指的就是現場總線將一種新的全分布式控制系統更加的系統化，體系化，具有高度分散的特點。其從根本上改變了現有DCS集中與分散相結合的集散控制系統體系，可以說真正意義上達到了將系統結構更加簡化，從某種意義上講也提高了可靠性與保障。

　　三、現場總線通信協議的主要內容

　　1、物理層(PL)：規定傳輸媒體的各類，傳輸長度，傳輸速率，與現場儀表連接技術及臺數、供電方式、本安隔離柵等，這一層完全是硬件方面的問題，信道編碼采用曼徹斯特編碼。

　　2、數據鏈路層(DLL)：主要作用是對總線上傳輸數據的存取、控制方式和錯誤檢測進行規定。數據的存取分定時傳輸和非定時傳輸兩種。定時傳輸如控制系統的數據是按預定時序進行;非定時傳輸如報警信息、故障診斷信息等是隨機無序的。無論哪種傳輸，都受DLL主設備內LAS(LinkActiveSchedule-鏈路活動調度器)控制。

　　3、應用層：分為FAS訪問子層和FMS報文子層。這一層主要是為設備間和網絡間數據要求服務的。包括發送變送器來的PV信息和操作員報文信息、事件通知、趨勢報告和發布上裝及下裝的命令。

　　4、用戶層：其作用是把數據規格化成為特定的數據結構，以便能為網絡上連接的設備所識別。

　　5、網絡管理(NM)：對所有網絡間的數據進行管理，監視通信性能及診斷是否出現故障等。

　　四、數字化儀表系統的現場總線技術發展趨勢

　　采用數字化儀表系統的現場總線方式有很大的發展前景，不僅僅可以從投資和成本上節約一筆費用，同時還可以減少變送器的數量，從另一方面來說，由于其簡單經濟的特點，還可以節省安裝和維護費用。數字化儀表系統總線系統的接線方式非常的簡單，同時由于系統結構簡化，連線簡單而減少了維護工作量，從而達到事半功倍的效果。數字化儀表系統的現場總線技術發展前景非常樂觀，很多的企業都開始使用數字化儀表系統的現場總線技術，在近幾年里，更是有越來越多事例和調查顯示出其優越性。數字化儀表系統的現場總線技術越來越符合市場需求，并且能夠結合現場總線特點進行長遠的發展。隨著數字化儀表系統的現場總線技術的大范圍推廣，又將迎來技術改革的曙光。

　　五、數字化儀表系統的現場總線控制的應用

　　數字化儀表系統的現場總線控制技術在企業中的應用非常的廣泛。現場總線正在跨入數字化、智能化、網絡化的新階段，這也就意味著隨著現場總線控制系統的出現，數字化儀表系統也逐步的得到了很好的應用和發展。在數字化儀表系統的現場總線控制系統下，大部分的智能現場儀表能夠將現場的信號變換更加的清晰化，精細化，操作建議化等等，相當于避免了傳統集散控制系統中的的一些問題，從信號的變換、補償等等方面都相比較而言更加智能化，同時還具有一定的控制功能，避免了人工控制存在的不精準的問題。而執行器方面它還具有調節和驅動功能，能夠在數據信息處理上進行自我診斷，這樣就能減少人員檢查的時間和費用，也就是說在數字化儀表系統的現場總線控制下，這種自治能力能夠把一些傳感測量數據做到精準無誤。