摘　要：阐述目前现场总线技术存在的问题及国内应用现状，并对有望解决这些问题的新技术给予了简单介绍。

　　关键词：现场总线控制系统；开放性；工业以太网；OPC技术；Internet技术

Present Condition of FCS Technology Applied in China and Existing Problems
GAO Peilin, CHENG Lianghong
(University of Shanghai for Science & Technology, Shanghai 200093, China)
　　Abstract: The existing problems of FCS technology and the condition of it’s application in China were discussed in this paper. Some new technology to solve these problems was introduced simply.
　　Key words: FCS; openi

1期望与现实的距离

1.1多种标准并存
　　目前现场总线国际标准有12种，各个标准都有其特点，都有其不足，没有一种标准能够覆盖所有的应用面。由于不同的现场总线的通信协议有很大差异，要实现不同总线产品的互连非常困难，这使得FCS的开放性www.cechina.cn，分散性和可互操作性等特点难以体现，给现场总线技术的推广及现场总线控制系统的应用带来不利影响。

1.2开放性
　　一般认为DCS和PLC是封闭性的控制系统，而FCS是开放性的系统。在12种国际标准的后面控制工程网版权所有，那些支持它们的公司，其中不乏就是制造DCS或者PLC的大厂商，很难保证FCS的完全的开放性。

1.3可互操作性
　　现场总线的主要特点之一是可互操作性，但现有的12种现场总线国际标准中，异种现场总线之间是不能进行互操作的CONTROL ENGINEERING China版权所有，虽说可以通过网关(gateway)通信或通过OPC协议进行互操作，但这种互操作只能在各自的主机间进行，不能在彼此的现场仪表间进行，这种互操作达不到系统的实时性要求。在一种国际标准现场总线的内部，进行互操作应该是没有问题的；实际应用中发现，不同供应商提供同一现场总线标准的设备之间不能完全实现互操作。

1.4现场设备缺少选择余地
　　一方面标准过多，另一方面却缺少选择余地。以FF为例，用于连续过程是较为有利的，FF的H1开发已有10多年了，但到2001年5月31日为止，还只有30余品种83个现场仪表被正式注册可供选用，国内没有一种产品注册［2］。近几年来，虽然国内也有不少厂家生产现场总线仪表，但品种，数量都比较少，达不到批量生产，成本据高不下，性能也不十分理想。

2国内工程应用存在的问题

2.1价格问题
　　FCS的主要特点是节省安装费用和维护开销控制工程网版权所有，在硬件的价格方面并不比传统的DCS或者PLC低www.cechina.cn，甚至要略高于它们。国外的FCS应用试点报告已说明了这种情况，FCS的总费用低。但在国内，一方面用户对硬件的价格十分敏感，而进口FCS硬件的价格高得惊人；另一方面，由于国内目前人工费用低，所以工程设计，管理，安装，调试等费用远比国外低。这是FCS在国内应用不多的一个重要原因。

2.2冗余问题
　　按照现场总线的设计思想，低速部分不需要冗余，因为它已经将危险分散了，局部故障不会导致全局的故障。现场总线的智能化仪表又有实现维修预报的功能，可以事先防范；而且万一现场仪表故障，调节回路失灵，也可以由主机进行操作干预。主机出现故障时，现场仪表在现场自成调节回路而实现自主调节。但在实际生产中的一些特殊应用场合，控制系统用户(尤其是出现过由于控制系统失灵导致工厂事故的生产企业)特别强调冗余，有的甚至要冗余到底(包括电源，网络等等)，而目前现场总线国际标准FF的F1和Profibus的PA都没有冗余。当然，要完全冗余，在技术上不是完全不可能的，但这样一来，在经济上往往是不允许的。

2.3调试和运行维护比预料的难
　　由于现场总线技术包含许多新的技术内容，尤其是像FF这样的现场总线本身相当复杂，在调试过程和运行维护中经常会遇到这样那样的困难。

2.4应用规模较小，与传统控制系统相比较优点不明显
　　FCS尽管已经发展多年，由于其经济性，安全性等诸多方面的原因，目前应用主要集中在小系统和旧系统的改造，在大系统、关键系统中不敢采用现场总线。这导致两方面的问题：一方面，因系统小，没有把管理自动化和远程诊断功能纳入系统，因此无法发挥现场总线系统降低运行维护费用的优势；另一方面，应用规模越大，它的优越性越能得到充分的体