面向智能化过程的现场异构监控系统集成技术

刘雨 广西内联网络系统有限责任公司

1 FCS系统的优势

这个系统主要由现场的智能设备来承担信息的传输，类似于一个虚拟的控制站，与传统的DCS比较，能够对传输的总线的各个设备进行数字信号的双向传输，图像比较简单，便于安装和维护，采用统一的协议和标准开发，普遍适用于互联网络，在同一个系统当中，可以对不同厂家的网络产品进行系统的集成。在现场就能够对仪表设备进行控制，所以DCS控制站的计算负荷减小，系统的灵活性减弱，控制FCS系统的采用统一的标准系统，进行有效的控制，实现互操作性，对不同的产品进行统一的接入，接入到统一的网络当中，转化为相同的数字信号，传输的精度和抗干扰度大大增强。在这一过程当中，通过对分散信号的集中控制，可以提高系统运行的有效性，降低数据丢失的危险，使得数字化的传输方式更加便捷，获取设备的状态和诊断的信息，可以实现对系统的实时监测和实时管理。在不同的现场设备当中，基于功能块的设计可以使得系统的结构更加完整，实现简单灵活的动态组装，从不同角度可以对系统进行深入的监测。

2 DCS 与FCS的集成

2.1 基于DCSI/O总线的系统集成

虽然FCS具有众多的发展优势，但是随着DCS技术的不断成熟，应用逐渐广泛，现场总线控制系统FCS并不能够完全的取代DCS系统，对此必须将二者的优势结合起来，来实现系统集成的过渡，根据用户的不同需要，从不同层次进行集成。总线的系统集成是在现场输入总线数据，通过接口卡的方式来直接集成到分布式控制系统当中，将现场的相关设定值与测定值直接映射，将其映射为DCS l/O总线的等价值，由于映射关系是唯一的，所以在传送过程当中，变送器的数值是等价的，DCS可以透明的获取任何传送的数据信息,实现流程本升级换代，仅仅在现场总线安装一个接口卡，便可以实现系统的集成。这种分布式的控制系统，仍然保留了原有的控制功能，适用于初级现场总线功能设备的控制，对现场的总线分布状况可以实现低成本的监管，但这种方式也存在着一定的局限性，例如执行是PC而非DCS，通信有传输的延迟，所以通讯的速度存在着一定的问题，仅仅适用于小型的或初级的应用系统，限制了功能块的组合使用，可能会造成大量的数据流失。

2.2 基于DCS网络的系统集成

在现场的总线接口单元和DCS网络连接的过程当中，这是以网络直接相连的接口单元的功能，是为整个系统提供服务使得系统的操作可以直接获取相关设备的参数和信息，但是相关的控制和计算，仍是在现场设备当中完成这种方式，方便了现场的控制，使得DCS系统可以对现场的设备进行直接的访问，从而获得更多的现场信息，但是这种方式下的设备功能与DCS系统没有关系，PC数据和DCS的组态数据相分离，那么这个功能的设计和完成是由PC系统完成的，这时DCS系统没有发挥应有的作用，如果不设置DCS系统，将会不利于后期的数据收集和数据监管，但是在此过程当中，DCS系统没有发挥任何实质性的作用。

2.3 网关接口的集成

由于异构网络之间的数据交换时可以借助网关接口，那么DCS网络和FCS网络之间的双向通信也可以通过专门的设计来实现，对于比较规模比较庞大的控制系统来说，它可以有效的保护用户的信息数据，也可以保护用户对于DCS系统的前期投资，DCS系统作为整个系统的主控系统，对整个系统的监控优化和控制发挥了至关重要的作用。现场总线控制系统的目的是为了完成现场设备数据的收集和控制，并对所有设备的状态进行诊断，将实时数据及时传送给DCS系统，这种集成方式对于网关接口的技术要求很高，为了给分布式系统和现场总线控制系统提供有效的数据依据必须解决数据维护和数据解释的问题，保证整个数据库的安全与可靠。

DCS(Distributed Control System) 与现场总线控制系统FCS(Field-busControl System)的集成系统为工程的现场现场开发和现场监控，进行了有效的技术依托，从不同层面对系统的集成技术能够做讨论，DCS技术问世以来，对工业自动化的发展做出了很大的贡献，在工业自动化领域进行了广泛的应用，但是因其通讯网络的协议不向外东公开，所以各个厂家的通信标准并不统一，用户只能通过专用的接口与高层的信息网络进行数据的交换，但是如果一旦进行产品的选定，就不能摆脱对厂家的依赖，因为不同厂家的数据模式很难兼容兼容，所以针对这一问题，DCS存在某些不足，FCS进行了技术的突破，弥补了DCS的缺陷，更好的为我国的智能化现场异构控制工作，提供有效的技术支持。

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