随著(zhe)電力行業的(de)技術進步，化(huà)工行業自動化(huà)水(shuǐ)平日益提高(gāo)，國内各大(dà)化(huà)工廠紛紛将配電自動化(huà)系統納入DCS（集散控制系統）中，實現監控一體化(huà)管理(lǐ)。由于DCS主要是以實現化(huà)工生産過程自動化(huà)爲目的(de)，而對(duì)電氣系統自動化(huà)考慮較少。而僅僅将電氣系統的(de)部分(fēn)信息如電機電流及運行信号等以“硬接線”的(de)形式送入DCS中而實現簡單的(de)監測和(hé)啓、停控制的(de)方案，是一種低層次的(de)融合，将造成投資增加、電氣系統大(dà)量原始信息丢失，而電氣系統的(de)控制水(shuǐ)平未必得(de)到較大(dà)的(de)提高(gāo)。而随著(zhe)現場(chǎng)總線技術的(de)日益發展，上述問題得(de)到了(le)很好地解決。

1. 現場(chǎng)總線技術的(de)定義、結構及特點

1.1 現場(chǎng)總線技術概念
現場(chǎng)總線技術概念：現場(chǎng)總線是安裝在生産過程區(qū)域的(de)現場(chǎng)設備/儀表與控制室内的(de)自動控制裝置/系統之間的(de)一種串行、數字式、多(duō)點通(tōng)信的(de)數據總線。即現場(chǎng)總線是以單個(gè)分(fēn)散的(de)、數字化(huà)、智能化(huà)的(de)測量和(hé)控制設備作爲網絡節點，用(yòng)總線相連接，實現相互交換信息，共同完成自動控制功能的(de)網絡系統和(hé)控制系統。

1.2 化(huà)工行業現場(chǎng)總線系統的(de)結構
在一個(gè)現代化(huà)化(huà)工廠大(dà)規模的(de)工業生産過程控制中，工業數據結構大(dà)體分(fēn)爲工廠級、車間級和(hé)現場(chǎng)級這(zhè)3個(gè)層次，這(zhè)其中，現場(chǎng)級與車間級自動化(huà)監控及信息集成是工廠自動化(huà)的(de)重要部分(fēn)。
現場(chǎng)級與車間級自動化(huà)監控及信息集成系統主要完成底層設備單機控制、連機控制、通(tōng)信連網、在線設備狀态監測及現場(chǎng)設備運行、生産數據的(de)采集、存儲、統計等功能，保證現場(chǎng)設備高(gāo)質量完成生産任務，并将現場(chǎng)設備生産及運行數據信息根據需要傳送到工廠管理(lǐ)層，同時(shí)也(yě)可(kě)接受工廠管理(lǐ)層下(xià)達的(de)生産管理(lǐ)及調度命令并執行之。因此，現場(chǎng)級與車間級監控及信息集成系統是實現工廠自動化(huà)的(de)基礎。

1.3 現場(chǎng)總線系統的(de)特點及優勢
現場(chǎng)總線系統是一個(gè)全數字化(huà)、全分(fēn)散式、可(kě)互操作、開放式互連網絡的(de)控制系統，現場(chǎng)總線系統與傳統的(de)DCS相比，具有以下(xià)技術特點和(hé)優勢。

1.3.1 全數字通(tōng)信
傳統控制系統DCS采用(yòng)4~20mA的(de)模拟信号傳輸方式。這(zhè)種傳輸方式一對(duì)傳輸電纜隻能傳送一路信号。而且，模拟信号在傳輸過程中易被其他(tā)信号或環境噪聲所幹擾，傳輸精度不高(gāo)，控制效果不理(lǐ)想。而現場(chǎng)總線系統采用(yòng)全數字信号傳輸。傳輸過程中采用(yòng)數字信号的(de)檢錯、糾錯機制，使其具有較高(gāo)的(de)抗幹擾能力，傳輸精度也(yě)得(de)到顯著提高(gāo)。全數字通(tōng)信使得(de)多(duō)參數傳輸得(de)以實現。現場(chǎng)設備的(de)測量、控制信息以及其他(tā)非控制信息如設備類型和(hé)參數、整定值、設備運行狀态等都可(kě)以通(tōng)過一對(duì)傳輸線送到現場(chǎng)總線網絡上的(de)任何智能設備，從而消除了(le)模拟信号傳輸的(de)瓶頸。

1.3.2 控制分(fēn)散
現場(chǎng)總線系統采用(yòng)全分(fēn)散式控制。現場(chǎng)智能終端設備，既有測量、采集、保護、變換、信号處理(lǐ)等功能，也(yě)有邏輯運算(suàn)和(hé)控制功能。通(tōng)過現場(chǎng)總線，将複雜(zá)的(de)控制任務進行分(fēn)解，分(fēn)散下(xià)放于現場(chǎng)設備中，由現場(chǎng)智能終端設備構成控制回路，實現對(duì)各對(duì)象的(de)控制。和(hé)傳統的(de)DCS控制系統相比，現場(chǎng)總線系統簡化(huà)了(le)系統結構，提高(gāo)了(le)系統的(de)可(kě)靠性、自治性和(hé)靈活性。

1.3.3 開放性、互操作性
    現場(chǎng)總線采用(yòng)統一的(de)協議(yì)标準，是開放式的(de)互聯網絡，對(duì)用(yòng)戶是透明(míng)的(de)，不同廠家産品隻要使用(yòng)同一總線标準，就具有互操作性、互換性，因此設備具有很好的(de)可(kě)集成性。系統爲開放式，允許其它廠商将自己專長(cháng)的(de)控制技術，如控制算(suàn)法、工藝流程、配方等集成到通(tōng)用(yòng)系統中去，因此，不同廠家的(de)網絡産品可(kě)以方便地接入同一網絡，集成在同一控制系統中進行操作，簡化(huà)了(le)系統集成。而在傳統的(de)DCS中，不同廠家的(de)設備是不能相互訪問的(de)。
1.3.4 多(duō)分(fēn)支結構
傳統控制系統中設備的(de)連接都是一對(duì)一的(de)，而現場(chǎng)總線是多(duō)分(fēn)支結構，其網絡拓撲可(kě)爲總線型、星型、樹型等多(duō)種形式。這(zhè)種多(duō)分(fēn)支結構使得(de)布線簡單、工程安裝周期縮短、運行維護方便，并能節省投資。這(zhè)種結構還(hái)具有較強的(de)系統擴展性，對(duì)于新增的(de)設備，隻需直接并行挂接即可(kě)，無需架設新的(de)電纜，也(yě)無需系統停機。

1.3.5 現場(chǎng)設備狀态可(kě)控
通(tōng)過現場(chǎng)總線，現場(chǎng)設備的(de)管理(lǐ)信息大(dà)大(dà)增加，這(zhè)些信息包括功能模塊組态、參數狀況、診斷和(hé)驗證數據等。操作人(rén)員(yuán)在控制室裏就可(kě)以對(duì)這(zhè)些信息進行維護和(hé)驗證數據等。操作人(rén)員(yuán)在控制室裏就可(kě)以對(duì)這(zhè)些信息進行維護和(hé)管理(lǐ)，對(duì)現場(chǎng)設備進行參數整定，并實時(shí)地進行性能維護。當設備參數、狀态發生變化(huà)時(shí)，操作人(rén)員(yuán)能提前對(duì)該設備進行預處理(lǐ)，可(kě)減少事故發生。故障發生後，報警機制會立刻通(tōng)知操作人(rén)員(yuán)故障發生的(de)部位和(hé)設備，從而提高(gāo)了(le)系統的(de)可(kě)靠性和(hé)可(kě)維護性。

1.3.6 降低了(le)系統及工程成本
對(duì)大(dà)範圍、大(dà)規模I/O的(de)分(fēn)布式系統來(lái)說，省去了(le)大(dà)量的(de)電纜、I/O模塊及電纜敷設工程費用(yòng)，降低了(le)系統及工程成本。
2. 基于現場(chǎng)總線技術的(de)低壓配電自動化(huà)系統的(de)應用(yòng)
如今，現場(chǎng)總線技術已經開始得(de)到較爲廣泛的(de)應用(yòng)。如某化(huà)工廠所用(yòng)低壓配電自動化(huà)系統，采用(yòng)基于現場(chǎng)總線技術的(de)監控系統，已投入運行，運行狀況良好。