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       現(xiàn)在，工業(yè)控制系統(tǒng)的變革仍在繼續(xù)，有以下三個(gè)主要發(fā)展方向:新型現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、基于PC 的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)以及管控一體化系統(tǒng)集成技術(shù)。

       現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

       由于技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展在經(jīng)歷了基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)以及集散控制系統(tǒng)

（DCS）后，將朝著現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)的方向發(fā)展。

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS )是連接現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和自動(dòng)化控制設(shè)備的雙向串行、數(shù)字式、多節(jié)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。它也被稱為現(xiàn)場(chǎng)底層設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)。新一代的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)正從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱没厝粫?huì)影響工業(yè)控制系統(tǒng)的前景。可以預(yù)見(jiàn)，能遵循現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議或能與其交換信息的可編程邏輯控制器將成為下一代PLC 的主流，充分發(fā)揮其在處理開(kāi)關(guān)量方面的優(yōu)勢(shì)。

       結(jié)合DCS 、產(chǎn)業(yè)以太網(wǎng)、先進(jìn)控制等新技術(shù)的FCS 將具有強(qiáng)大的生命力。產(chǎn)業(yè)以太網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)作為一種靈活、方便、可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式，在產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，并將在控制領(lǐng)域中占有更加重要的地位。

       工業(yè)PC

       工業(yè)PC 自上世紀(jì)90 年代初進(jìn)入軍工業(yè)自動(dòng)化以來(lái)，正勢(shì)不可擋地深入各領(lǐng)域，獲得了廣泛應(yīng)用。究其原因，在于PC 機(jī)的開(kāi)放性，具有豐富的硬件資源、軟件資源和人力資源，能夠得到廣大工程技術(shù)人員的支持，也為廣大人群所熟悉?；赑C (包括嵌入式PC )的工業(yè)控制系統(tǒng)的增長(zhǎng)，各大可編程邏輯控制器廠商、工業(yè)控制系統(tǒng)集成商也接受了工業(yè)PC 的技術(shù)路線，使基于PC 的工業(yè)控制技術(shù)成為本世紀(jì)初的主流技術(shù)之一。

       工業(yè)PC 低成本的這一特點(diǎn)，也是其有望成為工業(yè)控制自動(dòng)化主流的另一重要因素。在傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，基礎(chǔ)自動(dòng)化部分基本被PLC 和DCS 壟斷，過(guò)程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化部分主要由各種高端過(guò)程計(jì)算機(jī)或小型機(jī)組成，其硬件、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的價(jià)格之高令眾多企業(yè)望而卻步。

       可以預(yù)見(jiàn)，工業(yè)PC 與PLC 的競(jìng)爭(zhēng)將主要在高端應(yīng)用上，其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度高。從發(fā)展趨勢(shì)看，控制系統(tǒng)的將來(lái)很可能會(huì)介于工業(yè)PC 和PLC 之間，而這些融合的跡象也已經(jīng)出現(xiàn)。今后在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、可程序設(shè)計(jì)邏輯控制器與工業(yè)PC 將會(huì)相互補(bǔ)充，相互促進(jìn)，但工業(yè)PC 的優(yōu)勢(shì)將更加突出，其應(yīng)用范圍會(huì)迅速擴(kuò)大到全部的工業(yè)控制領(lǐng)域。

       管控一體化系統(tǒng)集成

       隨著Internet 技術(shù)深入到工業(yè)控制領(lǐng)域，控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的結(jié)合成為必然，這使得工業(yè)自動(dòng)化界渴望已久的管控一體化、工業(yè)企業(yè)信息化以及基于網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化的目標(biāo)成為可能。工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展新方向是通過(guò)以太網(wǎng)和Web 技術(shù)實(shí)現(xiàn)開(kāi)放型分布式智能系統(tǒng)，基于以太網(wǎng)和TCP/IP 協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提供模塊化、分布式、可重用的工業(yè)控制方案。其最主要的方面就是發(fā)展基于網(wǎng)絡(luò)的工程化工業(yè)控制與管理軟件。

       建設(shè)管控一體化系統(tǒng)，包括多種系統(tǒng)的集成和多種技術(shù)的集成。在多種系統(tǒng)集成方面，首先是現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)多種系統(tǒng)的集成，這其中包含三種集成模型。

      第一是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS 與DCS 的集成，即FCS 實(shí)現(xiàn)基本的測(cè)控回路，DCS 作為高一層的管理協(xié)調(diào)者實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的先進(jìn)控制和優(yōu)化功能。

      第二是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS 、DCS 與PLC 的集成，即邏輯聯(lián)鎖比較復(fù)雜的場(chǎng)合使用PLC 、FCS 實(shí)現(xiàn)基本的測(cè)控回路，DCS 作為高一層的管理協(xié)調(diào)者，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的先進(jìn)控制和優(yōu)化功能。

       第三是多種FCS 的集成，解決不同通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，重點(diǎn)研究不同現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的互操作性和統(tǒng)一的組態(tài)、監(jiān)控和軟件的研制，以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成而不損失或者影響各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的功能和性能。

       其次是管理網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)的集成，在未來(lái)的企業(yè)管理中，大量的數(shù)據(jù)來(lái)自控制網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)企業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)挖掘、模型計(jì)算、過(guò)程仿真、配方設(shè)計(jì)、運(yùn)行優(yōu)化、參數(shù)檢測(cè)、偏差分析和故障診斷等，通過(guò)在Internet/Web 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上建立各類數(shù)據(jù)庫(kù)，才能真正實(shí)現(xiàn)管控一體化。它向下可以為控制軟件提供智能決策，向上可以為管理軟件提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

      相信在不久的將來(lái)，在上述三項(xiàng)技術(shù)的推動(dòng)下，我們能夠看到工業(yè)控制領(lǐng)域的再一次質(zhì)的飛躍，而人類文明也會(huì)隨之繼續(xù)前進(jìn)。

 

 

 

節(jié)選自《OFWeek工控網(wǎng)》