总线仪表及控制系统的发展情况及趋势可以从以下几个方面来阐述:
一、总线仪表的发展情况
总线仪表是随着现场总线技术的发展而逐渐兴起的。现场总线是一种由过程控制技术、仪表技术以及计算机网络技术相互结合的产物,它的出现标志着过程控制技术由分离设备向共享设备的发展、仪表技术由简单向智能的发展以及计算机网络技术由MAP网络向现场网络的发展。
现场总线仪表具有数字化、智能化和实时性等优势,能够节省大量的人力和物质资源,提高生产效率。在工业生产中,现场总线仪表已经得到了广泛的应用,如电厂、钢厂、化肥厂等大型生产行业。
二、控制系统的发展情况
集散控制系统(DCS):
技术特点:DCS系统一般采用同步和异步两种通信手段,具有硬件结构简单、装置精度高、信息丰富、布线复杂度和费用低等优势。它通常由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层和企业管理层构成,用于大规模的连续过程控制。
发展现状:在国内,DCS系统发展较为成熟,其核心指标已达到国际先进水平,部分性能甚至优于国外主流产品。然而,随着网络通信技术的迅速发展,DCS体系结构也发生重大变革,传统的模拟信号逐渐被双向数字通信的现场总线取代。
现场总线控制系统(FCS):
技术特点:FCS的核心是总线协议,基础是数字智能现场设备,本质是信息处理现场化。它是一个完全开放的系统,技术标准也是完全开放的。FCS的现场设备具有互操作性,装置互相兼容,用户可以选择不同厂家、不同品牌的产品来实现最优的系统集成。
发展现状:近年来,现场总线技术取得了长足的进展,但在实际应用中仍未发展成熟。不过,随着工业大数据与人工智能技术的日益成熟,以及制造业智能化转型的加速,FCS将迎来更大的发展机会。
三、总线仪表及控制系统的发展趋势
微小型化和智能化:随着大规模和超大规模集成电路以及计算机等信息产品不断向微小型化、智能化发展,总线仪表及控制系统的微小型化和智能化将是长期发展趋势。
网络化:伴随着信息化和网络化的迅猛发展,总线仪表及控制系统也将越来越依赖于网络技术。现场总线技术将进一步普及和完善,为工业自动化提供更加高效、便捷的控制手段。
集成化:在控制系统中,集成化趋势日益明显。例如,驱控一体控制系统的出现就是集成化趋势的一个典型代表。这种系统将驱动器和控制器在硬件和软件层面上进行高度集成,提高了系统的效率和精度。
开放性和兼容性:未来的总线仪表及控制系统将更加注重开放性和兼容性。这将使得用户可以选择不同厂家、不同品牌的产品来实现最优的系统集成,从而提高系统的灵活性和可扩展性。
安全性:随着工业自动化程度的提高,系统的安全性也越来越受到重视。未来的总线仪表及控制系统将采用更加先进的安全技术和手段来保障系统的安全运行。
综上所述,总线仪表及控制系统在不断发展中呈现出微小型化、智能化、网络化、集成化、开放性和兼容性以及安全性等趋势。这些趋势将推动工业自动化水平不断提高,为工业生产带来更加高效、便捷的控制手段。