现场总线能给我们带来什么好处

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1、曩冒k^⋯onW⋯or⋯ks⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯鹪螋触触蝴I编者按：现场总线是20世纪80年代末、90年代初国际上形成并发展起来的，用于过程自动化、制II造业自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络。而L0nworkS是美国EChe1on公司推出的一l1种具有强劲实力的现场总线技术，已建立了一套从协议开发、芯片设计、芯片制造、控制模块开发制造、lI系统集成、分销等一系列完整的开发、制造、推广、应用体系结构。此次推出的专题中，第一篇文章介绍II现场总线给整个控制界带来的好处或变化；第二篇文章介

2、绍L0nworks的标准和特点及在电器设备中的应ll用；第三篇文章介绍L0nworkS在电力系统中的应用；第四篇文章介绍L0nW0rks在船舶柴油机检测报警系II统中的应用。在以后我们还会陆续推出FF、cAN等现场总线技术，敬请读者关注。I尊￡索和番《辩搴：统量程觳黔意限舔蠲i◇ooo魏)=：罗i安现场总线技术是当前控制和自动化领域中发展最快、最为活跃的一项新技术。现场总线集合了控制技术、自动化技术、数字技术、信息技术、微电子技术、网络技术、计算机技术和系统技术等多项技术的最新成果，是一门新兴的交叉学科。

3、其发展有两大来源，其一是传统的仪表控制界，其二是计算机控制系统界。这两大来源分别从不同的方向，对各种类型、各种应用目标的测量、控制问题，研究其解决方案。经过多年的发展，逐步交汇于现场总线这一新的技术学科。由于既有技术发展的原因，又有各种类型的设备或系统供应厂家商业竞争的原因，其发展呈现出了相当大的复杂性。一般来说，用户关心的问题是控制或自动化设备的功能、实用性、可靠性、易用性、易维护性和整个系统的综合建造费用。而对于其实现技术，主要是关注今天所选用的设备在今后的持续发展，以期得到较好的长期技术服务与支持、

4、备品备件供应、功能与规模的扩充。对于最后一项的考虑，在不同的应用场合有着相当大的差异。对于应用目标比较明确的系统，用户不会过多地考虑其扩充性，因为这意味着增加预12先的投资，而这些投资往往带有相当大的风险；对于预期有较大发展的应用场合，用户在这方面就会有较多的关注，以期在系统的生命周期内使初期的投资能够发挥出较大的效益。与此相对应的是，学术界、技术界和设备、系统供应厂家方面，对于现场总线技术上的发展表现出了相当大的热情。因为这关系到一个长远发展的问题。应该说明的是，现场总线和现场总线控制系统是仪表与控制系

5、统的发展趋势，但从目前的情况看，这种趋势还仅仅是开始，距离成熟的应用还有相当长的路要走。从技术上说，现场总线与传统仪表和控制系统相比，最大的变化是在现场端的设备以及从现场到控制中心的信号传输方式上。传统的现场端设备(传感器、变送器和执行器)，目前大多是基于模拟技术的电动式仪表，从现场端设备到控制中心则采用标准的4～20mA或其他电流、电压方式的模拟信号传输。从整个控制系统看，系统的体系结构在近几十年发生了非常大的变化。从集中控制仪表盘发展到了计算机集中监控，尔后又出现各种类型、各具特色的集散型控制系统。但

6、不管系统如何变，现场端的设备始终是变化不大的。应该指出的是，由于集散型控制系统的发展，现在越来越多的控制功能从传统的组合仪表以模拟电路构成的控制算法和以继电器组合构成的逻辑控制转移到了以数字方式实现的计算机单元上，从而大大提高了控制的准确性、一致性和协调控制功能。但由于从现场到控制中心一直是以模拟信号传输为主，而模拟信号传输的最大特点是一对一的传输，因此在信号电缆的敷设方面，一直是控制系统工程中一项令人头痛不已的事，尤其是信号数量较大、控制对象分散的系统更加如此。据统计，在一个中型计算机控制系统中，控制中

7、心的计算机设备、人机界面设备、数据记录及存储设备的费用总和与信号电缆的采购、施工费用总和的比例大约为h0．5到l：l之问，如果将这些数量巨大的信号电缆日常维护费用考虑进去，则信号电缆费用在系统中所占的比例将更高。可见，整个系统中这项费用的降低可对整个自动化系统的造价产生关键作用。另外，长距离的模拟信号传输会带来信号精度的损失、外界干扰的引入等问题，不够严格的施工还会对系统造成破坏。作为一种现场端设备到控制蚴擞删燕璺嬲⋯⋯⋯一一⋯⋯。竺呈!!!!旦!竺三堡墅堡飘盈中心传输信号的新技术，现场总线将数字化工作的

8、地点从控制中心转移到了现场。而信号传输则由模拟方式变为数字方式。数字信号的优势在于其可采用线路复用方式使多个信号通过1条电缆传输，这就大大降低了现场端设备到控制中心之间的电缆的数量。根据不同的现场情况，信号电缆的减少最多可达90％左右，而且信号电缆的规格是整齐划一的。这对于电缆的采购、库存和施工无疑是有巨大好处的。由于现场总线采用了数字信号传输技术，因此可以采取有效的隔离和电磁干扰屏蔽措施。这对于提高控制精度和系统稳定性都是很