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现场总线控制系统 FCS
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Fieldbus Control System(简称FCS)即现场总线控制系统,它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联,构成现场总线控制系统,同时控制功能彻底下放到现场,降低了安装成本和维修费用。因此,FCS实质上是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统,有望成为21世纪控制系统的主流产品。
FCS是由DCS与PLC发展而来,不仅具备DCS与PLC的特点,而且跨出了革命性的一步。目前新型的DCS与新型的PLC,都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能;而新型的PLC,在处理闭环控制方面也不差,并且两者都能组成大型网络,DCS与PLC的适用范围,已有很大的交叉。DCS系统的关键是通信。也可以说数据总线是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络,因此,数据总线自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据总线的媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。通过数据总线的设计参数,基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。为保证通信的完整,大部分DCS厂家都能提供冗余数据总线。为了保证系统的安全性,使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则,用以保证所传输的数据被接收,并且被理解得和发送的数据一样。目前在DCS系统中一般使用两类通信手段,即同步的和异步的,同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收,异步网络采用没有时钟的报告系统。
FCS的关键要点有三点:
1、FCS系统的核心是总线协议,即总线标准
2、FCS系统的基础是数字智能现场装置
3、FCS系统的本质是信息处理现场化
通过使用现场总线,用户可以大量减少现场接线,用单个现场仪表可实现多变量通信,不同制造厂生产的装置间可以完全互操作,增加现场一级的控制功能,系统集成大大简化,并且维护十分简便。传统的过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞线,以传送4~20mA信号,现场总线系统中,每个现场装置到接线盒的双绞线仍然可以使用,但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信。
通过采用现场总线控制系统,到底能节省多少电缆,编者尚未做此计算。但是,我们不可以采用DCS系统的电厂中与自动控制系统有关的所用电缆公里数看出,电缆在基建投资中所占份额。
Future Combat System(简称FCS)即“未来战斗系统”,这是一个将士兵与各种作战平台、火力支援系统、传感器和指挥控制系统等连成一体的集成系统。18个子系统以“战场互联网”为纽带组成一个“天衣无缝的作战体系”。包含糅合了“网络中心战”、“机器人士兵”等信息时代的作战概念,突出全系统的战略机动性、火力打击能力和智能化水准,实行“早发现、早预警、早打击”的“进攻是最好的防御”的作战思想,基本放弃了长久以来地面部队的重装甲防护,实际上是试图利用信息优势,将美军在海上与空中成功实践的“超视距作战”与无人机系统搬到陆地上,寄希望以其达到“全球到达、迅速反应”的“低伤亡”作战目标。