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现场总线是80年代末、90年代初国际上形成的,用于生产现场、在微机化测量控制设备之间的实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
现场总线系统FCS称为第五代控制系统,人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代,把4~20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代,把数字计算机集中式控制系统称为第三代,而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统,一方面,突破了DCS系统采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,克服了封闭系统所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场。现场总线技术的出现,实现了工程自动化,制造自动化,信息采集自动化等领域的现场智能设备之间的互联通信,实现了生产过程现场控制设备与更高信息管理层互联通信,此外,FCS还可以通过网关与企业的上级管理网络相连,以便管理者掌握第一手资料,为决策提供依据。为彻底打破自动化系统的信息孤岛创造了条件。
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由于其可做为CPU的远程分布式I/O,通过现场总线与CPU的通信距离长达1.2KM,因此可根据现场实际情况将具体为从站设置在控制设备附近,然后通过总线与中央CPU相连通信。这样做的最大好处就是大大减少了现场信号传至中央控制柜的距离,降低了I/O布线的成本,提高了工程施工效率,同时由于PROFIBUS-DP的总线循环时间不到10ms,它的控制实时性决不会因此而降低,在兽研所疫苗工程PLC控制系统中,冷站与动力站位于生产厂房的最北端,主要工艺设备集中于北端的冷站机房内,但还有相当一部分现场信号是在生产厂房的南端车间,如工艺温度、压力信号,和地下技术夹层,如冷站和4台冷却水泵。为了解决这一矛盾,为将PLC的CPU中央控制柜设置在北端的冷站机房内,又在生产厂房南端的地下技术夹层设置其DP站ET200M,将所有有关的现场信号先送到DP站处理,DP站通过总线连接与冷站内的中央控制柜实现通讯。其间的通信距离约为120m,处理的现场信号在50点左右,用ET200M远程分布式I/O,很好的解决了这一问题,大大降低了工程施工成本。
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