应用现场总线需注意的若干问题

上以太网等。

与此同时，国际上一些公司与组织正在紧锣密鼓地进行用以太网(ethernet)来做现场总线的研究与开发工作。

8.现场总线的局限性

现场总线固然会给用户带来效益，但它还终究处于企业网的最低层，局部虽有效益，但有时却不能为企业带来整体效益。因此，现场总线必须与企业管理自动化(如采用ERP…)相结合。也就是所谓的管控一体化。

二、应用现场总线需注意的若干问题

现场总线既然有众多的优点，而且已日益受到人们的重视，有的已开始应用，但根据目前的情况，特提出以下11个问题，供应用时参考。

1.关于国际标准

标准的制定对推动社会生产力的发展，保护制造厂商和用户的利益是众所周知的，回顾自动化领域内制定的信号制国际标准，也可以说明这一点。如三四十年代的气动仪表，其国际标准为0.2～1.0kgf/cm2;进入60年代，电动单元组合仪表开始盛行，当时的信号制颇为混乱，有0～1OmA，0～20mA，4-20mA和5～25mA等。当时我国的电动单元组合仪表DDZ-I型的信号制采用了德国的国家标准0-10mA作为我国的国家标准，但到了1975年，国际标准定为4～20mA时，我国的国家标准也不得不改为4～20mA了，因此，DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表也不得不改为4～0mA。0～10mA固然有便于模拟运算的优点，但4～20mA也有当变送器信号线断裂时，有便于觉察的优点，但不管怎么样，国际标准一经确定，电动单元组合仪表就有了很大的发展。

这种标准的变动给我国的仪表制造厂商、设计院和用户带来了很大的不便，也遭受到一定的损失，所以历史的经验值得注意。

目前现场总线的国际标准已有12种多之，而且还有增加的趋势，至于世界各国，各个大厂商的标准则更多，其中颇不乏后起之秀。这种现象不但是空前的，而且也是极不正常的，造成的后果是不论制造厂商也好，用户也好，面对众多的标准，在选择时往往感到困惑而无所适从。所以说，多标准实质上是没有标准。

2.开放性

采用开放式的控制系统对用户来说是受欢迎的，因为世界上，厂无大小，其中不乏价廉物美，性能优越而服务又周到的产品，用户可以择优选择从而达到最佳的集成。由于传统的DCS或PLC属于封闭式的系统，而新一代的FCS(Fieldbus Control System)现场总线控制系统属于开放式的系统，因此它一出现，便受到广大用户的青睐。但是，各种现场总线对他自己本身来讲虽然是开放的，但异种现场总线之间却是不开放的。

多种现场总线的并存，显然是有违于当初开发现场总线的初衷。

多种开放的现场总线与市场上多种封闭式的DCS或PLC相比，究竟有多大的差别呢?

3.互操作性

现场总线的主要特点之一具有可互操作性(interoperable)，但异种现场总线之间是不存在可互操作性的。虽然它们可以通过网关进行通信，或者通过OPC(OLEfor Process Control)协议进行互操作，但这种互操作只能在各自的主机间进行，不能在彼此的现场仪表之间直接进行，也就是说甲种现场总线的现场仪表不能与乙种现场总线的现场仪表直接进行互操作，而甲种现场总线的现场仪表必须先通过自己的主机，再借助于OPC协议到达乙种现场总线的主机，再下达到乙种现场总线现场仪表的目的地。反之亦然。

这种互操作必须通过上述的曲折途径才能实现，这对于实时控制(real time control)所要求的实时性来讲，显然是不能满足的，因此也是没有实际意义的。

4.时间上的确定性

各种现场总线在通信上也不完全相同，主要有两种形式，即主-从(master-slave)式及广播式，当然他们各有其特点。但在时间的确定性(timedeter ministic)上，严格地讲是有区别的，当然对于那些变化缓慢的工业过程对象来讲，由于他们的差别并不大，因而是可以忽略不计的，但对于那些特殊对象，则是非常敏感的，例如发电厂对时间上的确定性，就有严格的要求，因为一旦发生事故后，要分析故障的原因，就需要从事故报表上确定哪一个工艺参数首先发生偏离，这就要从事故发生时的时间来确定，由于主从式现场总线对于时间上的确定性在先天上就有所不足，所以有的主从式现场总线也在采取措施以弥补其不足，如采取软件的办法，在首发偏离的参数上进行时间上的锁定等。

　　5.冗余问题

适用于过程控制的现场总线1VⅢ和Profibus PA都是没有冗余的。按照现场总线的设计思想，低速部分是不需要冗余的，因为现场总线已经将危险彻底分散了，局部故障不会导致全局故障，而现场总线的智能化仪表又有实现维修预报(maintenancepre dicted)的功能而可事先防范。并且从另一方面来看，万一现场仪表发生故障，调节回路失灵，则可由主机进行干预;而一旦主机发生故障，则智能