现场总线具有接线简单,工程周期短,安装费用低,维护容易,可靠性高,稳定性好,抗干扰能力强,通信速率快,系统安全,符合环境保护要求等优点,其重要性正被越来越多的企业所重视。但由于市面上现场总线种类繁多,标准不一,很多人对现场总线认识较为模糊,为此, e-works特别策划了本期报道,将从现场总线的概念、发展历程、市场分析、分类、应用与发展趋势等多个维度阐述,进而让读者对现场总线有一个全面而准确的认识。
提到现场总线,对于初学者,总是会不由自主与工业物联网的概念混为一谈。其实,现场总线与工业物联网的概念确实有交集。但是,工业物联网涉及到传感器、射频识别、多媒体等感知控制技术;也涉及到现场总线、工业以太网、无线通信等网络通信技术;也涉及到数据清洗、数据分析、数据建模、数据存储等信息处理技术;还涉及到加密认证、防火墙、入侵检测等安全管理技术。由此可见,现场总线只是工业物联网技术体系中的一环。那么,何为现场总线?
国际电工委员会IEC标准和现场总线基全会FF将现场总线定义为:现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。换句通俗地话,现场总线就是将分散的有通信能力的测量控制设备作为网络节点,连接成能相互沟通信息,共同完成自控任务的控制网络。
第一代
第二代
第三代
第四代
第五代
气动信号控制系统(PCS )
电动模拟仪表过程控制系统(ACS)
集中式数字控制系统(CCS)
分散式控制系统(DCS)
现场总线控制系统(FCS)
瑞典网络专家HMS公司的最新调查显示:在2016年间,现场总线的安全节点数量占全球工业网络市场的48%。现场总线仍然是目前工业环境应用最为广泛的对象,现场总线的简单性、可靠性高的优点受到许多用户的喜爱。
2016年受投资放缓和国际需求下滑的影响,工业现场总线市场出现了负增长,预测未来几年也将处于一个平稳低增长率的阶段。2016年工业现场总线的增长率为6.1%左右,预计2017年~2020年,增长率分别为5.7%、5.5%、5.3%和5.1%。