在水处理自动化中应用现场总线的一些建议

　　1.3　现场总线不排斥远程I/O，但也只是权宜之计

　　仅将总线送到远程I/O是DCS、PLC技术早已解决的问题，在IEC 61158标准中，有些现场总线本身就是由PLC控制系统发展而来，是以远程I/O总线技术为基础的。前面说过，PLC（包括 DCS）加上安装在现场的分布式I/O，其经济性是明显的，特别是对一些简单的现场设备，所以总线系统并不排斥远程I/O，但这绝不等于"现场总线"。现场总线系统的本质特征是使用有现场总线通信能力的智能现场设备，这些可通信智能现场设备所构成的网络节点，不仅具有竖向（与系统）通信也具有横向（节点之间）通信的能力。"现场"的概念不仅指距离，更主要的是指可通信的智能化设备。如果仅用远程I/O转换，那就失去现场总线多信息和丰富诊断管理控制功能的灵魂。由于目前现场总线的智能现场设备品种还不丰富，有时将远程I/ O和现场总线混为一谈也只是权宜之计而已。

　　1.4　FCS与DCS、PLC目前应是共存而非取代

FCS是在传统的仪表控制系统和集散控制系统的基础上利用现场总线技术逐步发展形成的，目前仍然使用着大量的模拟仪表、DCS和PLC。根据现状，现场总线式智能仪表还不可能完全取代模拟仪表，FCS也不可能完全取代DCS和PLC，这里存在一个过渡期。我国现在还处于开发现场总线的初始阶段，普遍应用现场总线的条件还不成熟，主要是标准的确定和产品（ 主要是国内产品）的支持率等方面问题。因此，从用户角度而言，大可不必太着急。在过渡期内的水处理自动化仍可坚持采用由PLC构成的低成本分布式网络控制系统，只是在组网上应更加灵活，控制分站的数目不必过于拘泥，远程I/O应得到更好的应用，以缩短模拟信号传输路径，尽量延长数字通信距离。为利于今后发展，最好是选用支持多主从系统并具有广泛支持率的PLC通信总线，以便在有条件的时候，以现场设备的通信接口取代分布式I/O接入系统。IEC 61158包含了8种类型的现场总线标准，另外还有其他国际或国家标准的现场总线，如CAN、Lon Works等。这种多总线并存的情况是过渡期的一个重要特点，也因此而促成了现场总线集成技术的发展，其系统和网络的软、硬件集成技术及产品的开发研制已成为当今自动化领域的一个热门课题，有的产品已开发成功。因此，现在采用PLC系统应不必担心今后与FCS系统在通信协议上的兼容问题。

　　1.5　信息需求量的增加将推动现场总线与以太网相结合

　　随着各种智能现场设备产品的丰富和应用以及工业管理自动化的深入，有资料认为在未来数年里，估计信息量还要再增加10～30倍。管理者根据经营管理的需要，希望得到更多的实时信息，并通过建立开放的信息管理系统去实现信息的交流与共享。因此，随着仪器仪表智能化的提高，传输的数据也必将趋于复杂，未来传输的数据可能已不满足于几个字节。信息需求量的不断增加，将推动现场总线技术的发展，因此有人认为，以太网向控制系统底层延伸是必然的，也是我们在选择现场总线时应注意到的一个问题。

　　1.6　现场总线标准的统一是必然的

　　这种预言也许为时尚早，但无论如何从用户角度看，多种总线并立决不是一件好事。如前所说，由于这些现场总线采用完全不同的通信协议，要解决这些不同标准系统之间的相互兼容和互操作问题，就必然会增加用户的投资和使用维护的复杂性。统一的TCP/IP协议使得In ternet网络快速发展的经验和以太网标准的许多进步，使一直为不同协议的兼容问题所困扰的工业界看到一线希望，许多现场总线组织正致力于发展Ethernet/IP技术，以太网以其廉价高速方便的特性被引入底层网络不仅使现场层、控制层和管理层在垂直面的集成获得方便，更能降低不同厂家在水平层面的集成成本。当然，要使工业以太网最终成为统一的总线标准还有许多技术问题有待解决（如总线供电、本征安全等），但并非是不可能的。

2　结语

　　综上所述，现场总线技术适应了控制向智能化、分散化、网络化以及标准化发展的潮流，是建立企业信息网络，实现管控一体化的基础，因此成为自动化技术发展的热点。但多种总线的利益之争，实际上已阻碍和延缓了FCS技术在我国的应用。面对多总线并立的局面，作为应用现场总线技术和产品的用户来说，在目前的过渡期中，如何选择现场总线应是一个要审慎考虑的问题。本文所谈的一些看法未必正确，正因为如此，笔者建议国家水工业的管理和技术研究中心成立一个象建设部科技委下属智能建筑技术推广中心的Lon Works现场总线协作网一样的机构，主要负责跟踪现场总线技术的发展，信息技术交流，指导行业对这一新技术的推广和应用，并在此基础上制定我国水处理自动化技术的标准与规范，推动水处理自动化技术的发展。

参考文献

　　1　于常友，等.IEC 61158中不同现场总线的评价和选择.电气自动化，2001，23（2）：4～6

　　2　李嘉，等.引入以太网技术是现场总线技术发展的一个必然趋势.自动化仪表，2001，22（5）：1～4

　　3　常弘，等.现场总线中三种基本通信模式分析.电工技术杂志.2001，6：19～21

　　4　郭凤文.水工业自动化控制技术的发展趋势.中国给水排水.2001，17（3）：32～35