现场总线的发展趋势

    虽然现场总线的标准统一还有种种问题，但现场总线控制系统的发展却已经是一个不争的事实。随着现场总线思想的日益深入人心，以及基于现场总线的产品和应用不断增多，这种新一代控制系统正逐渐浮出水面，现场总线控制系统体系结构日益清晰，具体发展趋势表现在以下几个方面。    (1)现场总线控制系统是全面数字化、网络化的控制系统这体现在位于现场的传感器/执行器一级也全部实现数字化、智能化，它们彼此之间以及与控制器之间通过现场总线构成工业现场的局域网络，进而连接到上层控制网、管理网甚至互连网，形成一个无处不在的网络系统，信息可以在现场、车间、工厂和公司总部之间自由流动。    (2)现场总线控制系统的网络结构向简单的方向发展  早期的MAP模型由7层组成，现在Rockwell公司提出了3层结构自动化，Fisher-Rosemount公司提出了2层自动化，还有的公司甚至提出了1层结构，由以太网一通到底。目前比较达成共识的是3层设备、2层网络的3+2结构；3层设备是位于底层的现场设备，如传感器/执行器，以及各种分布式I/O设备等；位于中间的控制设备，如PLC、工业控制计算机和专用控制器等；位于上层的是操作设备，如操作站、工程师站、数据服务器和一般工作站等。2层网络是现场设备与控制设备之间的控制网，以及控制设备与操作设备之间的管理网。    (3)现场总线控制系统大量采用成熟、开放、通用的技术如在管理网的通信协议上，越来越多的企业采用最流行的TCP/IP加以太网，操作设备一般采用工业PC甚至普通PC，控制设备一般采用标准的PLC或者是工业控制计算机等，而控制网络就是各种现场总线的应用领域。    由此可见，新型的现场总线控制系统与传统的控制系统（如DCS、PLC）之间并不是完全取而代之的关系，而是继承、融合和提高的关系。例如现场总线控制系统与DCS的结构有相似之处，但在底层用现场总线取代了传统的4~20mA信号，就使功能上发生了重大变化。现场总线控制系统常常采用标准的PC作操作站，PLC作控制站，在控制站上装有现场总线的通信模块，可现场总线的智能设备相连，从而降低了系统的成本，提高了系统的开放性。