現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS

Fieldbus Control System（簡稱FCS）即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，它是用現(xiàn)場總線這一開放的、具有互操作性的網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場各個控制器和儀表及儀表設(shè)備互聯(lián)，構(gòu)成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，同時控制功能徹底下放到現(xiàn)場，降低了安裝成本和維修費用。因此，F(xiàn)CS實質(zhì)上是一種開放的、具有互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng)，有望成為21世紀(jì)控制系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。
FCS是由DCS與PLC發(fā)展而來，不僅具備DCS與PLC的特點，而且跨出了革命性的一步。目前新型的DCS與新型的PLC，都有向?qū)Ψ娇繑n的趨勢。新型的DCS已有很強(qiáng)的順序控制功能；而新型的PLC，在處理閉環(huán)控制方面也不差，并且兩者都能組成大型網(wǎng)絡(luò)，DCS與PLC的適用范圍，已有很大的交叉。DCS系統(tǒng)的關(guān)鍵是通信。也可以說數(shù)據(jù)總線是分散控制系統(tǒng)DCS的脊柱。由于它的任務(wù)是為系統(tǒng)所有部件之間提供通信網(wǎng)絡(luò)，因此，數(shù)據(jù)總線自身的設(shè)計就決定了總體的靈活性和安全性。數(shù)據(jù)總線的媒體可以是：一對絞線、同軸電纜或光纖電纜。通過數(shù)據(jù)總線的設(shè)計參數(shù)，基本上可以了解一個特定DCS系統(tǒng)的相對優(yōu)點與弱點。為保證通信的完整，大部分DCS廠家都能提供冗余數(shù)據(jù)總線。為了保證系統(tǒng)的安全性，使用了復(fù)雜的通信規(guī)約和檢錯技術(shù)。所謂通信規(guī)約就是一組規(guī)則，用以保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被接收，并且被理解得和發(fā)送的數(shù)據(jù)一樣。目前在DCS系統(tǒng)中一般使用兩類通信手段，即同步的和異步的，同步通信依靠一個時鐘信號來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸和接收，異步網(wǎng)絡(luò)采用沒有時鐘的報告系統(tǒng)。
FCS的關(guān)鍵要點有三點：
1、FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，即總線標(biāo)準(zhǔn)
2、FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置
3、FCS系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化
通過使用現(xiàn)場總線，用戶可以大量減少現(xiàn)場接線，用單個現(xiàn)場儀表可實現(xiàn)多變量通信，不同制造廠生產(chǎn)的裝置間可以完全互操作，增加現(xiàn)場一級的控制功能，系統(tǒng)集成大大簡化，并且維護(hù)十分簡便。傳統(tǒng)的過程控制儀表系統(tǒng)每個現(xiàn)場裝置到控制室都需使用一對專用的雙絞線，以傳送4~20mA信號，現(xiàn)場總線系統(tǒng)中，每個現(xiàn)場裝置到接線盒的雙絞線仍然可以使用，但是從現(xiàn)場接線盒到中央控制室僅用一根雙絞線完成數(shù)字通信。
通過采用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，到底能節(jié)省多少電纜，編者尚未做此計算。但是，我們不可以采用DCS系統(tǒng)的電廠中與自動控制系統(tǒng)有關(guān)的所用電纜公里數(shù)看出，電纜在基建投資中所占份額。
Future Combat System（簡稱FCS）即“未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)”，這是一個將士兵與各種作戰(zhàn)平臺、火力支援系統(tǒng)、傳感器和指揮控制系統(tǒng)等連成一體的集成系統(tǒng)。18個子系統(tǒng)以“戰(zhàn)場互聯(lián)網(wǎng)”為紐帶組成一個“天衣無縫的作戰(zhàn)體系”。包含糅合了“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”、“機(jī)器人士兵”等信息時代的作戰(zhàn)概念，突出全系統(tǒng)的戰(zhàn)略機(jī)動性、火力打擊能力和智能化水準(zhǔn)，實行“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早打擊”的“進(jìn)攻是**的防御”的作戰(zhàn)思想，基本放棄了長久以來地面部隊的重裝甲防護(hù)，實際上是試圖利用信息優(yōu)勢，將美軍在海上與空中成功實踐的“超視距作戰(zhàn)”與無人機(jī)系統(tǒng)搬到陸地上，寄希望以其達(dá)到“全球到達(dá)、迅速反應(yīng)”的“低傷亡”作戰(zhàn)目標(biāo)。