1 体系概述
化学工业是我国国民经济的重要组成部分，它的开展关系到国计民生，并且与国民经济的其他部分有亲近的联络，是农业、国防、轻纺和交通运输等工业部分开展中不行短少的根底工业之一。因为现代化工出产向杂乱化、大型化、高速化和自动化开展，并且具有高温、高压、易燃、易爆及有毒的特色，为确保出产安稳、牢靠、安全地运转，相应地对化工进程的参数检测和自动操控提出了更严厉、更精确的要求。一个化工厂中，检测点多达几千乃至几万个，操控回路也有几百个，为了能够正确地把出产进程操控在最佳的工况下运转，削减质料和动力的耗费，下降出产本钱，完结优质高产，又能够确保出产安全，避免事端产生和扩展，到达延伸设备运用寿命;进步设备利用率，一起还要减轻劳动强度，改进劳动力，本操控体系中选用了根据 FF 总线和 ASI 现场总线的进程自动化冗余操控体系。FF 总线功用强大 , 支撑本装置体系 , 实时性好 , 总线供电 , 但假如主设备失效将使整个网络瘫痪 , 总线尽管功用杰出 , 本钱却较高 , 协议也杂乱 , 首要运用于流程操控范畴。打破了惯例的一次外表配惯例显现外表、一次外表与 DCS 或 PLC 配套传统运用，很多节约人力物力。与传统的 DCS 或PLC 体系比较，现场总线技能更具有开放性、互连性、互操作性、扩展性以及丰厚的软、硬件资源。
2 根据进程自动化现场总线的体系结构及特色
2.1 体系结构
图 1 体系结构图
2.2 体系的组成及特色
体系首要由以下几部分组成：
(1)操作员及工程师站：首要完结进程参数的监督、报警、趋势剖析以及操作等功用。
(2)网络电缆：用于现场设备与HMI 的信息交流介质 , 选用双绞线。
(3)现场总线接口：用于衔接进程自动化现场总线和 HMI，一种 PCI 卡，插在 HMI 的 PCI 插槽内。
(4)终端器：用在网络的每个结尾的阻抗匹配器 , 每条总线段需求 2 个终端器 , 终端器用于避免信号失真和衰减。
(5)中继器：用于扩展进程自动化现场总线网络，该网络上的恣意 2 台设备间最多可运用 4 台中继器。它是一台有源的总线或非总线供电设备，作业在物理层。
(6)总线电源：为现场总线供电。
(7)现场总线设备：现场总线设备首要指现场总线外表，它们悉数并联到进程自动化现场总线上，作为该网的智能节点，每台现场总线外表均是以微处理器为根底的智能化外表，内置了许多软件功用模块。每台现场总线外表内置的功用模块包含：模拟量输入、模拟量输出、PID 运算、输入挑选、算术运算、累计、特征化和输出挑选等功用。用户能够经过组态软件对这些功用模块进行灵敏衔接来完结自己的操控战略。现场总线除具有一对 N 结构、互换性、互操作性、操控功用涣散、互连网络、保护便利等长处外，还具有如下特色：
(1)网络体系结构简略其结构模型一般仅有 4 层，这种简化的体系结构具有规划灵敏，履行直观，价格低廉，功用杰出等长处，一起还确保了通讯的速度。
(2)归纳自动化功用把现场智能设备别离作为一个网络节点，经过现场总线来完结各节点之间、节点与办理层之间的信息传递与交流，易于完结各种杂乱的归纳自动化功用。
(3)容错才能强现场总线经过运用检错、自校验、监督守时、屏蔽逻辑等毛病检测办法，大大进步了体系的容错才能。
(4)进步了体系的抗干扰才能和测控精度现场智能设备能够就近处理信号并选用数字通讯方法与主控体系交流信息，不只具有较强的抗干扰才能，并且其精度和牢靠性也得到了很大的进步。由此可见，和传统的 DCS 和 PLC 操控体系不同，一切现场外表都是网络上的一个节点，每一个节点都是一个智能设备。在现场总线操控体系中，以微处理器为根底的现场外表已不再是传统意义上的变送或履行单元，而是一起起着数据收集、操控、核算、报警、确诊、履行和通讯的效果，每台外表均有自己的地址与网络上的其它外表进行区别。一切现场外表均可选用总线供电方法。在风险场所还可运用现场总线安全栅。
结语
进程自动化现场总线是一种用于智能现场设备和自动化体系的开放式、数字化、多节点的通讯技能。它用数字信号彻底替代了传统的 4~20mA 信号，完结了现场的办理与操控的一致;使一些根本进程操控，报警和核算功用散布在现场完结;可使设备添加非操控信息，如：确诊信息等 . 完结了开放性与互操作性，它不只仅是一种通讯技能，实践是智能化外表，核算机网络和开放体系结构等技能的集成。衔接在现场总线网络上的智能现场设备都具有数字通讯才能，各种智能现场设备同享信道，能够进行数据和信息交流，和谐作业，组成一个现场操控体系，该操控体系以成功用于某化工厂，实践标明运转杰出。
