现场总线智能仪表及其应用摘要：网络技术的迅速发展引发了自动控制领域的深刻技术变革，以现场总线和工业以太网技术为代表的控制网络技术是现代自动控制技术与信息网络技术相结合的产物，是下一代自动化设备的标志性技术，是改造传统工业的有力工具，也是信息化带动工业化的重点方向。目前网络控制技术正从传统的控制网络技术——现场总线向现代控制网络技术——工业以太网技术的方向发展。作者简介:郎文鹏(1938-)男教授清华大学热工量测及自动化专业毕业,主要研究方向:过程自动化与智能测控技术。参考文献:[1]赵维琴等.用于现场总线的智能泵控制器[j].世界仪表与自动化,2003,1.7(.6).[2]裘玉瑞.现场总线智能仪表功能模块[j].世界仪表与自动化,2001,1.5(.9).[3]边宁宁等.一种基于现场总线的智能阀控制系统[j].自动化仪表,2002,23(.9).刊物：协会国际，雪松街345号800室，圣保罗，明尼苏达州55101，美国，电话：1/612-222-2508，传真：1/612-222-8215。土工合成材料下注册ISSN1072-6349。日期：2005年5月原稿，接受2005年6月24日。讨论2006年7月1日前开放。1现场仪表正跨入数字化、智能化和网络化的新阶段现场总线智能仪表是个特定的概念，即把遵循国际现场总线协议设计制造的智能仪表称为现场总线智能仪表.它是随着现场总线控制系统的出现应运而生的。和现场总线一样，它得到了迅速发展。所谓“现场总线”，按照国际电工委员会的定义，安装在制造或过程区域现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线称为现场总线。我们也可以从不同的角度来描述现场总线的涵义:从通信的角度，现场总线可以定义为用于生产现场的测量控制设备之间实现双向、串行的数字通信系统，或定义为开放式、数字化、多点通信技术;从技术的角度可以认为，现场总线技术将专用的微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自都具有数字通信能力，成为网络的一个节点，可独立完成测量控制或通信任务。并把分散的多个测控仪表或测控装置变成网络节点，构成网络与控制系统，完成自动测量与控制任务;从信息网络角度来看，则现场总线使生产过程自动测控系统与其仪表装置设备进入了信息网络，构成企业底层信息网络。现场总线控制系统将控制功能下放到现场，由智能现场仪表承担，实现了真正全分布式系统结构。在现场总线控制系统下，智能现场仪表替代了传统集散控制系统中的模拟现场仪表，这里的所谓“智能”，是指现场变送器除了具有信号变换、补偿等功能外，还具有控制功能，如pid等运算控制功能;而执行器方面则除了具有调节和驱动功能外，还具有特性补偿、自诊断功能。也就是说在现场总线控制系统下，现场仪表设备具有功能自治能力，它把传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场仪表中完成。一般说来“智能”的含义有2个层面:(1)是采用人工智能的理论方法和技术;(2)是具有拟人智能的特性或功能,例如自适应、自学习、自校正、自诊断、自组织等。现场总线智能仪表与现场总线控制系统有着不可分割的密切关系,采用现场总线控制系统必须有现场总线智能仪表与之相匹配。因此,研究现场总线智能仪表的实现与发展技术具有十分重要的意义控制仪表装置是实现控制效果的技术工具，它包括各种现场仪表及计算机等，它们不仅是技术工具，而且是信息的源头,更是信息工业的组成部分。在控制自动化的进程中，它代替人们对控制过程进行测量、监视、控制和保护，起到了非常重要的作用.现场仪表和控制仪表装置的发展经历了机械式、电子式、微机化数字式几个阶段。从仪表的功能上也经历了几个层次：单一功能仪表、组合式仪表、数字化智能化网络化仪表，在技术上，目前已走出了模拟技术的时代，正跨入数字化、智能化和网络化的新阶段。2数字式、网络化是现场总线仪表的核心技术现场总线的推广应用，在某种意义上讲，关键在于现场仪表是否具有与现场总线联网匹配的能力，各种传感器、变送器、执行器、泵/阀等现场设备是否具有数字化、智能化和网络化功能。在目前现场总线多标准的情况下，为了满足不同用户的要求，在底层能够将不同通信协议的现场仪表(i/o设备)连接，不仅需要设计、开发各种相应的转...
