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  現(xiàn)場總線是指以工廠內(nèi)的測量和控制機器間的數(shù)字通訊為主的網(wǎng)絡，也稱現(xiàn)場網(wǎng)絡。也就是將傳感器、各種操作終端和控制器間的通訊及控制器之間的通訊進行特化的網(wǎng)絡。原來這些機器間的主體配線是ON/OFF、接點信號和模擬信號，通過通訊的數(shù)字化，使時間分割、多重化、多點化成為可能，從而實現(xiàn)高性能化、高可靠化、保養(yǎng)簡便化、節(jié)省配線(配線的共享)。

  一、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組成

  1、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

  它的軟件是系統(tǒng)的重要組成部分，控制系統(tǒng)的軟件有組態(tài)軟件、維護軟件、仿真軟件、設備軟件和監(jiān)控軟件等。首先選擇開發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機接口軟件MMI。通過組態(tài)軟件，完成功能塊之間的連接，選定功能塊參數(shù)，進行網(wǎng)絡組態(tài)。在網(wǎng)絡運行過程中對系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)處理、計算。優(yōu)化控制及邏輯控制報警、監(jiān)視、顯示、報表等。

  2、現(xiàn)場總線的測量系統(tǒng)

  其特點為多變量高性能的測量，使測量儀表具有計算能力等更多功能，由于采用數(shù)字信號，具有高分辨率，準確性高、抗干擾、抗畸變能力強，同時還具有儀表設備的狀態(tài)信息，可以對處理過程進行調(diào)整。

  3、設備管理系統(tǒng)

  可以提供設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態(tài)信息(包括智能儀表)、廠商提供的設備制造信息。例如Fisher—Rosemoune公司，推出AMS管理系統(tǒng)，它安裝在主計算機內(nèi)，由它完成管理功能，可以構成一個現(xiàn)場設備的綜合管理系統(tǒng)信息庫，在此基礎上實現(xiàn)設備的可靠性分析以及預測性維護。將被動的管理模式改變?yōu)榭深A測性的管理維護模式AMS軟件是以現(xiàn)場服務器為平臺的T型結構，在現(xiàn)場服務器上支撐模塊化，功能豐富的應用軟件為用戶提供一個圖形化界面。

  4、總線系統(tǒng)計算機服務模式

  以客戶機/服務器模式是較為流行的網(wǎng)絡計算機服務模式。服務器表示數(shù)據(jù)源(提供者)，應用客戶機則表示數(shù)據(jù)使用者，它從數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，并進一步進行處理?？头繖C運行在PC機或工作站上。服務器運行在小型機或大型機上，它使用雙方的智能、資源、數(shù)據(jù)來完成任務。

  5、數(shù)據(jù)庫

  它能有組織的、動態(tài)的存儲大量有關數(shù)據(jù)與應用程序，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分共享、交叉訪問，具有高度獨立性。工業(yè)設備在運行過程中參數(shù)連續(xù)變化，數(shù)據(jù)量大，操作與控制的實時性要求很高。因此就形成了一個可以互訪操作的分布關系及實時性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，市面上成熟的供選用的如關系數(shù)據(jù)庫中的Oracle，sybas，Informix，SQL Server;實時數(shù)據(jù)庫中的Infoplus，PI，ONSPEC等。

  6、網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件與軟件

  網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件有：系統(tǒng)管理主機、服務器、網(wǎng)關、協(xié)議變換器、集線器，用戶計算機等及底層智能化儀表。網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件有網(wǎng)絡操作軟件如：NetWarc，LAN Mangger，Vines，服務器操作軟件如Lenix，os/2，Window NT。應用軟件數(shù)據(jù)庫、通信協(xié)議、網(wǎng)絡管理協(xié)議等。

  二、現(xiàn)場總線主要特點

  1、系統(tǒng)的開放性

  傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是個自我封閉的系統(tǒng)，一般只能通過工作站的串口或并口對外通信。在現(xiàn)場總線技術中，用戶可按自己的需要和對象，將來自不同供應商的產(chǎn)品組成大小隨意的系統(tǒng)。

  2、可操作性與可靠性

  現(xiàn)場總線在選用相同的通信協(xié)議情況下，只要選擇合適的總線網(wǎng)卡、插口與適配器即可實現(xiàn)互連設備間、系統(tǒng)間的信息傳輸與溝通，大大減少接線與查線的工作量，有效提高控制的可靠性。

  3、現(xiàn)場設備的智能化與功能自治性

  傳統(tǒng)數(shù)控機床的信號傳遞是模擬信號的單向傳遞，信號在傳遞過程中產(chǎn)生的誤差較大，系統(tǒng)難以迅速判斷故障而帶故障運行。而現(xiàn)場總線中采用雙向數(shù)字通信，將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設備中完成，可隨時診斷設備的運行狀態(tài)。

  4、對現(xiàn)場環(huán)境的適應性

  現(xiàn)場總線是作為適應現(xiàn)場環(huán)境工作而設計的，可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線及電力線等，其具有較強的抗干擾能力，能采用兩線制實現(xiàn)送電與通信，并可滿足安全及防爆要求等。