电气工业中现场总线控制问题及发展展望

　　电类能源是人们生活的重要组成，这同时也推动了电气工业的快速发展，在电气工业中也加入了自动化控制系统，下面文章就首先介绍电气工业控制中的现场总线控制特点，将现场总线与互联网差异进行分析，文章对于现场总线控制工程的未来发展也进行了预测。

　　[关键词]电气工业,现场控制,总线控制

　　从上世界九十年代开始，计算机逐步走进人们的生活。现在的时代更是一种网络全覆盖的时代，而现在的工厂中也从未落在时代的身后。工厂根据时代的特点，合理利用科技，引入自动化控制，网络信息交流覆盖等技术，响应着世界上其他地区的自动化变革运动。现场总线又是在这一潮流中萌生出来的新物种，它的形成标志着自动化控制领域的翻页，并慢慢开始对自动化控制领域产生重要影响。正因为是萌生的新物种—现场总线控制，已经成为全世界关注的热点，所有与之相关的人，都在迫不及待的看着这新物种能够在自动化控制的潮流中掀起多大的风浪[1]。

　　一、现场总线控制的显著特点

　　(一)结构特点

　　或许很多人都不是很明白现场总线的工作原理，其实用最简单的话来阐述就是：利用网络信息技术，将工厂中的最基本的自动化控制机器与工厂的智能设备相连接，从而使得在电脑或者信息总端可以看到所有的信息。换而言之，赋予了自动化控制器进入网络的权利，将信息输入到信息世界中去。而现场总线便是整个控制的关键所在。该控制系统是利用双向传输信息，多分叉的信息网络系统，拥有着迅速、快捷、稳定、安全的结构特点。

　　其实，现场总线控制对现场机器设备有着颇为严格的要求，即保证现场机器设备的现代智能化。这与以往工厂设备是大大不同的。以往工厂设备配置较为低端，而且是利用总控制室和总监督室来进行统一的操作，而现场总线控制的设备都是可以独立的完成监督、运行，并且最终将数据上传的总设备处，并且可以自己加工处理信息，让每一台机器都能获得相应的信息。这种设定就会导致现在的现场总线控制中不会有太多繁杂的线路问题，只需要简简单单的几根线相互连接就好，摆脱了以往那种控制线线路满天的现象。线路连接简单又可以在某种程度上减少机器的损耗，从而省出一大笔维修费用[2]。

　　(二)技术特点

　　首先呢，现场控制正是运用了现代智能化机器，从而可以有效的保证对现场中的设备可以进行相互连接，因为机器的配置几乎是相同的，就算是不同生产厂家但是只要是统一标准就可以进行连接，只要在机器上相互确认就可以进行连接，以这种模式取代线路连接，并且拥有着很有效的可行性。其次呢，在连接过后，不同的设备就可以进行相互之间的信息传递了，可以最大化提高资源利用率。

　　最后呢，现场控制设备有着较为先进的数字处理能力，随之还来的是相互独立的处理系统，这就比以往的工厂系统有着显著的优点—不会因为总控制器的死机而导致连接的整条线路崩塌。值得一提的就是，现场设备是具有总控制设备一样的功能，是将中央控制机器的功能微化放入现场设备中，这也就完美解释了为什么需要智能化的机器设备了。

　　例外补充一点，现场总线是为了连接不同的现场监控设备。而现场的监控设备不可能完全保证是同一种设备，这就对现场总线拥有着严格的要求，就是需要对每一种通信介质都能够完美容纳，所以对现场总线的选材有着较为挑剔的需求。此外，由于工厂中复杂的情况，会有许多干扰信息，这也就需要现场总线有着很强的抗干扰性[3]。

　　正是因为现场总线的上述特点，尤其是现场总线简化了线路安装以及现场控制，从而使得现场控制系统不管从最初的安装，还是运用中的监督，还是后期的维修工作都有了很大的简便，这也就是现场总线控制相较于以往控制的最为显著的特点了。

　　二、现场总线与互联网的差异

　　从二者的功能特性上区分的话，现场总线连接的是工厂内的最基础的控制器和现场的智能设备，而传递的信息又是一小批一小批的，比如目前设别的状态，功率，产品信息等，这些信息的特点都是讲究时效性，而互联网则是注重互相涵盖，对时效性不是那么苛求，而且互联网传递的都是音频、文本等，如果将互联网比作为一条高速公路，那么现场总线就可以比作串联小镇内部的街道。或者从二者的材料、成本上分析，互联网需要依靠专用光缆，而光缆的造价又是很昂贵的;相比而言现场总线只需要各种通信介质，两种费用仿佛有着天差地别。

　　三、电气工业控制中常见的现场总线

　　深入调查，结果表明从上世纪开始，我国就已经开始研发使用现场总线。并且在时间的打磨下，这几种现场总线已经在某些领域展现出自身的优势，让该行业的人们，看到了现场总线的旺盛的生命力。市场上口碑较好的现场总线有：CAN、LonWorks、PROFIBUS、HART等等。这些现场总线各自有各自的特点，本篇的文章也不是介绍现场总线的类型，所以就不在这里过多的花费笔墨去阐述了。

　　四、目前现场总线突出的问题

　　纵使现场总线拥有着许多无可比拟的优点，也用着看似前程似锦的未来，其实在这种光鲜的背后还存在着诸多问题。只有当这些问题一步步解决后，现场总线才可以有着更加美好的未来。

　　就目前而言，国际市场对现场总线有着太多类型的标准要求。虽然每一种类型都有着各自突出显著的有点，但是并没有包含所有的應用，并且不同类型的现场总线之间的材质不同，很难让现场设备进行匹配连接[4]。

　　而智能化设备的需求，对于部分资金庞大的企业来说可以满足。可是对于部分小型企业，在资金本来就困乏的情况下，更别提耗费大量资金去更换设备，这就导致了现场总线的优点很难在所有工程中都得到十足的提现。

　　最后由于当初现场总线的设计构想中去除了冗余问题，认为现场总线本身已经将风险给规避了，并且现场的智能设备又能够及时提醒风险打发生。而在日常工程中，特别强调冗余，有些工程甚至将冗余作为基础。这就导致两者之间的冲突了。

　　五、对现场总线的展望

　　虽然上述的问题不能够在短时间内及时有效的解决，但随着现场总线的特点逐渐被人们所了解，已经这个电气工业时代的需求，现场总线控制也有了更加可以期盼的未来。未来的现场总线将会以一种更加全面，以数字化、信息化及系统化著称的系统走进人们的生活。

　　同时现场总线将会在原来较为简单的基础上，进行进一步的简化，使得现场总线的网络系统朝着更加单一的方向发展。而在未来，对现在总线控制系统也会更加完善，会及时根据现代先进、成熟的系统来进行修改。

　　总之，有着源源不断的自动化人才投入现场总线的研究中，势必会让现场总线有着更加美好的未来。当电气工业因为自动化的加入，可以省去许多人力精力，从而转换为对资源的研究，并且大大提高生产效率，这或许就是人们最想看到的结局。

　　六、结束语

　　通过以上的阐述，现场总线控制工程是一种极具系统化、分散化的通信网络系统。我相信，当电气工业逐渐引入现场总线控制，必定会促进电气工业的发展，电气工业或许也会迎来自己的第二春。如果电气工业能够充分了解现场总线的特点，并且能够根据自身的需要及时调整，同时促进现场总线的发展，形成一种双赢的局面。21世纪，引入现场总线控制的电气工业是一次具有历史意义的进步。

　　参考文献：

　　[1] 赵启坤.电厂电气控制系统中应用现场总线技术探析[J].中文信息，2016(12).

　　[2] 荆鸿儒.现场总线技术在电厂电气控制系统中的应用[J].中国科技投资，2016(19).

　　[3] 贺斌，周康.火力发电厂电气控制系统中现场总线技术的应用[J].电工文摘，2016(2)：38-39.

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