总线专题：第九讲 现场总线的应用

线国际标准的内容及其特点，经过仔细研究就可发现大多数现场总线虽然都号称可以应用于各种领域，但根据支持其主要厂商的历史、典型产品，传统市场等方面就可发现都各有其特长或在性能方面有所侧重。

在用户方面，根据其生产过程的特点也各有差异，工业用户按生产过程可分为三类：即连续生产过程（Continuous Process）即从进料到成品的产出，其过程是连续的，化工，石油及石油化工和发电等的生产过程为其典型，而自动化应用于这类行业被称为过程自动化（Process Automation简称PA）；另一种生产过程是间歇的或离散的（Discrete Process），也就是生产是一步一步按顺序走的，最典型的就是汽车生产线，在生产线上，首先放上底盘，然后随着生产线的移动到某一部位时，停下来装上发动机，再移动到下一部位再停下来再装上车轮…，这样一步一步地移动，最后装配为一辆整车后出线。自动化应用于这类行业被称为工厂自动化（Factory Automation简称为FA），其信号的传输速度要求比PA快。第三种生产过程是批量生产过程（Batch Process），最近被叫做批过程，其特征介于连续生产过程和离散生产过程之间，即生产过程是按阶段生产的，这具有离散过程的特点；而在每个阶段内的生产又是连续的，又具有连续生产过程的特征，最典型的当属钢铁厂的转炉炼钢过程，即钢是一炉一炉炼的，每炉钢在装料或出钢时，需要停下来，而在用氧吹煤的过程却是连续的，用在这方面自动化就叫做批自动化（Batch Process简称 BA)。

从目前现场总线的类型来看：

1）PA领域。在PA领域内的控制系统一般选用DCS。适用于PA的现场总线的类型不多，最典型的为FF，其他则还有PROFIBUS的PA和EPA。FF继承了DCS与HART的一些行之有效的经验，如功能块与DDL等，所以熟悉仪表与DCS的设计人员不难使用FF。DA对信息的采样周期时间要求不高，一般以秒或毫秒来计算。

2）FA领域。在FA领域内的控制系统一般选用PLC。适合FA的现场总线的类型较多，如PROFIBUS DP，ControlNET，DeviceNET，Interbus，CC-link等。其采样周期所需的时间较高，一般以毫秒或微妙来计算。

3）BA领域。在BA领域内的控制系统过去一般采用DCS，但近来几乎都为PLC所置换。比较典型的是主要用于用于饲养业的P-Net。当然，其他类型的现场总线也可应用。

4）运动控制（Motion Control）。这是一种在时间上要求很高的控制，而且需要在时间上同步，一般以微妙甚至用纳秒（ns）来计算，主要应用于高速彩色印刷机或纺染设备，典型的现场总线如SercosIII等。

按照上述分类及适用的行业，选择的范围已收缩了不少，选型就比较容易了。一般要选择3种以上，然后进行分拆对此，最后推荐出一种。

（6）调研

对于某些首次应用的新产品，或重要的设备，一般还需要去制造厂商进行实地考察，调研的重点是元器件是否经过严格筛选、老化？制造工艺是否精湛？管理是否到位？有哪些质量保证措施？虽然不免走马看花，但看的厂家多了，经过对此分析，自然心中有数。有时还可邀请专业代表一同下厂考察，以便及时交流，在决定选型时才有共同语言。

（7）参观示范工程

当大型工程采用新产品、新技术时，例如现场总线，最好去参观考察同类型、同规模的工程项目，从中汲取经验及教训。但要考虑国情与本企业的具体情况，因地制宜地通过调研、学习、消化和吸收而达到提高的过程，决不要去生搬硬套。当然借考察之名，行旅游之实，回来后，一无所获之事，虽然极少，但也还是有的。应委派具有一定水平的技术人员、认真负责的业务骨干参加，才能取得良好的效果。

（8）没有示范工程怎么办？

由于工程是不允许失效的，借鉴别人的经验固然是个好办法，但如果没有示范工程，难道就没有办法了吗？难道就不能进步，没有创新了吗？况且示范工程总也是要有人才能干出来的。

示范工程怎么干才行呢？要敢吃“螃蟹”，除了需要勇气之外，还需要根据具体的背景和条件，采取必要的措施来降低风险，避免事故的发生，现举例以供参改。

1）最简单而又万无一失的办法--采取备用措施。

如1978年开始建设上海宝山钢铁公司时，一号炼铁用的高炉就考虑要用DCS，而DCS是在1975年才开始推向市场的，连国外的炼铁厂当时也还没有成熟的使用经验，为了确保万无一失，采用了整套模拟仪表作为DCS的后备装置。这是因为上海的宝钢是一座完全从平地上新建的一个与国际接轨的大型钢铁企业，有着中央与地方的大力支持，而4000m3级的高炉在国际上也是为数不多的。当高炉顺利投产，证明DCS运行可靠以后，正因为有了这样的样板工程，随后