http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 08:22:58 來源:國際工業自動化網
bizheduigongyewangluochangshangdejiechubingbuduo,raner,jiujiechuguodechangshanglaishuo,douchuandichuzheyangyigexinxi,jigongyeyitaiwangdeqianjingyijiukaikuo,danshibingbuhuiwanquanqudaixianchangzongxian,erwuxianwangluojishudeyingyongzeshiweilaigongyewangluojishufazhandelingyigezhongyaoqushi。
達爾文在《進化論》裏提到,那些能夠生存下來的物種,並不是那些最強壯的,也不是那些最聰明的,而是那些對變化做出快速反應的。一個技術的產生、發展甚或消亡也不例外。到現在,過程控製的世界裏已經彙聚了DCS,現xian場chang總zong線xian,以yi太tai網wang以yi及ji新xin生sheng的de無wu線xian網wang絡luo。多duo種zhong技ji術shu能neng夠gou共gong存cun,究jiu其qi原yuan因yin,便bian是shi沒mei有you哪na一yi家jia技ji術shu的de支zhi持chi商shang願yuan意yi自zi動dong退tui出chu曆li史shi的de舞wu台tai,而er是shi不bu斷duan的de吸xi收shou新xin的de技ji術shu提ti升sheng自zi己ji,以yi便bian繼ji續xu在zai市shi場chang上shang生sheng存cun甚shen至zhi壯zhuang大da。
20世紀50年代,人類社會由機械時代邁入自動化時代,而過程控製技術也成為這個時代的標誌性技術之一。50年前,基於3~15psi的氣動信號標準的基地式氣動控製儀表係統PCS(PneumaticControlSystem),成為了第一代過程控製體係結構,其後,經曆了ACS(AnalogousControlSystem)時代,CCS(ComputerControlSystem)時代,和80年代的DCS(DistributedControlSystem,分布式控製係統)。到90年代,現場總線技術(Fieldbus)又應時而生。並且憑借分布、開放、互聯、高可靠性的特點,而迅速取代了一對一單獨傳送信號,模擬信號精度低,易受幹擾,且操作難,易失控的DCS的主導地位。
雖然早在1984年國際電工技術委員會/國際標準協會(IEC/ISA)就(jiu)著(zhe)手(shou)開(kai)始(shi)製(zhi)定(ding)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)標(biao)準(zhun),但(dan)是(shi)由(you)於(yu)各(ge)個(ge)國(guo)家(jia)各(ge)個(ge)公(gong)司(si)的(de)利(li)益(yi)之(zhi)爭(zheng),至(zhi)今(jin)統(tong)一(yi)的(de)標(biao)準(zhun)仍(reng)未(wei)完(wan)成(cheng),而(er)是(shi)出(chu)現(xian)了(le)各(ge)種(zhong)總(zong)線(xian)協(xie)調(tiao)共(gong)存(cun)的(de)局(ju)麵(mian)。應(ying)該(gai)說(shuo),現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)出(chu)現(xian)確(que)實(shi)給(gei)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)帶(dai)來(lai)一(yi)場(chang)深(shen)層(ceng)次(ci)的(de)革(ge)命(ming),但(dan)多(duo)種(zhong)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)互(hu)不(bu)兼(jian)容(rong),不(bu)同(tong)公(gong)司(si)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)之(zhi)間(jian)不(bu)能(neng)實(shi)現(xian)相(xiang)互(hu)高(gao)速(su)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu),以(yi)及(ji)信(xin)息(xi)網(wang)絡(luo)存(cun)在(zai)協(xie)議(yi)上(shang)的(de)鴻(hong)溝(gou)導(dao)致(zhi)“自動化孤島”的出現,促使人們開始尋求新的出路。
正(zheng)是(shi)在(zai)這(zhe)個(ge)時(shi)候(hou),傳(chuan)統(tong)上(shang)用(yong)於(yu)辦(ban)公(gong)室(shi)和(he)商(shang)業(ye)的(de)以(yi)太(tai)網(wang)卻(que)悄(qiao)悄(qiao)地(di)進(jin)入(ru)了(le)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu)。近(jin)來(lai)以(yi)太(tai)網(wang)更(geng)是(shi)發(fa)展(zhan)迅(xun)速(su),引(yin)人(ren)注(zhu)目(mu),甚(shen)至(zhi)有(you)人(ren)預(yu)言(yan)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)會(hui)逐(zhu)漸(jian)取(qu)代(dai)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)。究(jiu)其(qi)原(yuan)因(yin),便(bian)是(shi)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)彌(mi)補(bu)了(le)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)在(zai)通(tong)信(xin)上(shang)的(de)不(bu)足(zu)。現(xian)在(zai),以(yi)西(xi)門(men)子(zi)為(wei)先(xian)鋒(feng),工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)廠(chang)商(shang)又(you)開(kai)啟(qi)了(le)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸(shu)的(de)時(shi)代(dai)。
盡管若幹年以前,就有人判定DCS即將被FCS所取代,然而時至今日,DCS仍(reng)然(ran)具(ju)有(you)相(xiang)當(dang)的(de)生(sheng)命(ming)力(li)。縱(zong)觀(guan)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng),任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)的(de)出(chu)現(xian)都(dou)是(shi)針(zhen)對(dui)舊(jiu)的(de)技(ji)術(shu)存(cun)在(zai)的(de)缺(que)陷(xian)而(er)給(gei)出(chu)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),並(bing)在(zai)用(yong)戶(hu)需(xu)求(qiu)和(he)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)等(deng)外(wai)部(bu)因(yin)素(su)的(de)推(tui)動(dong)下(xia)占(zhan)據(ju)主(zhu)導(dao)地(di)位(wei),而(er)在(zai)另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),原(yuan)有(you)的(de)技(ji)術(shu)也(ye)並(bing)不(bu)會(hui)因(yin)此(ci)而(er)退(tui)出(chu)舞(wu)台(tai),而(er)是(shi)在(zai)不(bu)斷(duan)的(de)吸(xi)收(shou)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)以(yi)求(qiu)繼(ji)續(xu)生(sheng)存(cun)和(he)發(fa)展(zhan)。
以DCS為例,受網絡通信技術、計算機硬件技術、嵌入式係統技術、現場總線技術、各種組態軟件技術、數據庫技術等等信息技術發展的影響,以及用戶對先進的控製功能與管理功能需求的增加,各DCS廠商紛紛提升DCS係統的技術水平,並不斷地豐富其內容。其中以Honeywell公司的ExperionPKS(過程知識係統)、Emerson公司的PlantWeb(EmersonProcessManagement)、Foxboro公司的A2、橫河公司的R3(PRM-工廠資源管理係統)和ABB公司的IndustrialIT係統為標誌的新一代DCS已經形成。
而(er)對(dui)於(yu)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)如(ru)何(he)應(ying)用(yong)以(yi)太(tai)網(wang)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)也(ye)相(xiang)當(dang)活(huo)躍(yue),應(ying)用(yong)以(yi)太(tai)網(wang)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)發(fa)展(zhan)的(de)一(yi)個(ge)必(bi)然(ran)趨(qu)勢(shi)。可(ke)以(yi)說(shuo),以(yi)太(tai)網(wang)技(ji)術(shu)的(de)引(yin)入(ru)為(wei)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)發(fa)展(zhan)注(zhu)入(ru)了(le)新(xin)的(de)活(huo)力(li),並(bing)將(jiang)成(cheng)為(wei)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)家(jia)族(zu)的(de)新(xin)成(cheng)員(yuan),從(cong)而(er)豐(feng)富(fu)了(le)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)標(biao)準(zhun)族(zu)。據(ju)美(mei)國(guo)權(quan)威(wei)調(tiao)查(zha)機(ji)構(gou)AR報告指出,今後Ethernet不僅繼續壟斷商業計算機網絡通信和工業控製係統的上層網絡通信市場,也必將領導未來現場總線的發展,Ethernet和TCP/IP將成為器件總線和現場總線的基礎協議。美國VDC在早期的調查報告也指出,Ethernet在工業控製領域中的應用將越來越廣泛,市場占有率的增長也越來越快。
但是,並非每種現場總線都將被工業以太網總線所替代,如AS-i、CAN,這兩種現場總線就應用於二位I/O傳感器/執行器而言,無疑是最佳的(AS-i傳輸4位數據,且總線可帶電;CAN最多傳輸8個字節),還有一些專用總線,如SERCOS(用於數控,控製運動軸,為IEC61491國際標準)、Instabus(用於樓宇),都有其專門的應用領域,均不適宜於工業以太網。另外,在易燃、易爆等環境條件惡劣、可靠性要求很高的應用場合,現場總線也是最佳的選擇。
綜上所述,工業以太網即將進入現場控製級。但另一方麵,已有的DCS,現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)有(you)它(ta)們(men)自(zi)己(ji)的(de)市(shi)場(chang)定(ding)位(wei),將(jiang)來(lai)仍(reng)將(jiang)保(bao)持(chi)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)況(kuang),或(huo)與(yu)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)相(xiang)結(jie)合(he)。而(er)隨(sui)著(zhe)無(wu)線(xian)網(wang)路(lu)技(ji)術(shu)的(de)興(xing)起(qi),工(gong)業(ye)網(wang)絡(luo)的(de)格(ge)局(ju)必(bi)將(jiang)發(fa)生(sheng)新(xin)的(de)變(bian)化(hua),不(bu)論(lun)是(shi)DCS,FCS,還是以太網或無線網路,都不會簡單的退出曆史的舞台,而是繼續吸收新的技術,順勢而變,在市場中占據一席之地。