0、导言
现场总线的呈现促进了现场设备的数字化和网络化，而且使现场操控的功用功咿大。它基本上能够很好地处理DCS所存在的标题。依据现场总线产品的操控体系（FCS）将是工业现场操控体系的展开方向。不过现在同一的总线通讯协议没有构成，当然现场总线在其它范畴使用较多，如：智能建筑，但是在现场操控体系中使用的并不是非常广泛。
针对现在操控体系中存在的标题，考虑到久远展开趋势和实际情况，国内现已提呈现场总线和DCS网络集成的现场操控体系。一起，许多生产厂家推出了长途智能I/O设备，作为DCS向FCS展开的中心过度产品。
但不管怎样改善，其操控体系的可靠性都是经过单个设备的可靠性和要害部件的冗余来完结的。有鉴于此，咱们鉴诫了散布式人工智能范畴中智能署理协同作业的思维，提出一种依据IA（IntelligentAgent）思维的现场总线操控体系的研讨思路。本文就该思路的学术设想、有关IA理论及其依据IA思维的现场总线操控体系的作业原理和实施计划进行了讨论。
1、IA有关理论
跟着核算机网络及其依据网络的散布核算技能的展开，智能Agent技能现已成为人工智能范畴一个新的研讨抢手。那终究什么是IntelligentAgent呢？
广义的IntelligentAgent包括人类、物理国际里的移动机器人和信息国际中的软件机器人。狭义的IntelligentAgent是指信息国际中的软件机器人或机器。详细地说，能完结必定使命的一台核算机就可算是一个Agento它是代表用户或其他程序，以自动服务的办法完结一组操作的机动核算实体。这儿讲的“自动服务”有两层意义，一方面是指自动习惯：即在完结操作的进程中，使用关于操作方针的常识以及关于用户目的和偏好的常识；另一方面是指自动署理：即对一些使命无须用户宣布详细指令，只需当时状况契合某种条件，就能够代表用户或其他程序完结相应的操作。
IntelligentAgent具有以下一些特性：
（1）署理性（Agent）；
（2）智能性（Intelligent）；
（3）自主性（Autonomy）；
（4）移动性（Mobility）。
一个体系中一般有多个IntelligentAgent，这样的体系就称为多Agent体系。多Agent体系有必要找出一种使各个Agent能够协同作业的恰当办法。这种办法是建立在多个Agent体系资源同享和各Agent自主性之上的。当然独立的Agent有各自涣散的方针、常识和推理进程，但它们之间有必要有一种办法能够彼此和谐、彼此协助以找到整个体系的方针。这样，多个Agent完结整个体系方针的进程便称为多Agent之间的协作及洽谈[刻。它一直是多Agent体系研讨的中心标题。它的完结涉及到多Agent体系的安排结构、通讯、开发办法和智能体编程言语等标题。
在此，咱们最关怀的是多Agent体系之间的通讯。它包括3个方面的内容：通讯范式、通讯协议和通讯言语。多Agent体系的通讯范式有同享大局内存、音讯传递及二者的结合。它的通讯协议包括3种意义：网络传输协议、高层交互行结构和对所交流的通讯原语的束缚。至于多Agent体系之间的通讯言语有以下要求：方式简略，易于了解，语法可展开，便利与其它体系集成，内容具有层次性，语义标准，能保证Agent间通讯的可靠性和安全性等等。
2、体系原理与完结计划
依据以上IntelligentAgent协同作业的思维，咱们提出了一种依据IA思维的现场总线操控体系。
何谓依据IA的现场总线操控体系呢？即在一个现场总线操控体系中，各个操控节点、智能仪表为具有必定智能的自主署理，它们具有IntelligentAgent的一些特性，经过它们之间的协同作业来完结多Agent之间的协作及洽谈思维，然后共同完结整个操控体系的使命，以前进体系的可靠性和稳定性。
在传统的DCS体系中，核算机和各个智能仪表便能够构成了一个个IntelligentAgent单元。咱们在选用现场总线作为网络结构的基础上，提高网络中所衔接的智能仪表、操控器等的功用，加之必定软、硬件就能够将其规划成为一个个IntelligentAgent。依据IA思维的现场总线操控体系的作业原理大致可用图1来简略阐明。
在上图中，I1占、E1、E2、C1、C2均为IntelligentAgent单元，I1、I2为智能仪表，它们担任信号收集及预处理，并确定将信号发往何处；E1、E2为智能履行机构；C1、C2为操控器，它们担任各自节点的操控使命，并定时给各自节点的智能仪表发送存在信号。整个操控体系选用总线式结构，以便于操控节点的扩大和通讯。
在传统的DCS或FCS体系中，整个体系的可靠性是建立在要害部件操控器C1和C2的身上。一旦C1或C2呈现毛病，则它们所担任的操控节点便瘫痪。为了保证整个体系的可靠性，一般需要给操控器C1和C2作一备份操控器。这样一来，整个体系的工程造价便变得非常贵重，功能价格比低下。
而依据IA思维的总线操控体系又是怎么作业的呢？
正常作业情况下，操控器Cl从智能仪表I1接纳现场信号，并担任履行机构E1的操控使命；操控器C2从智能仪表I2接纳现场信号，并担任履行机构E2的操控使命。两个小体系之间互不搅扰，彼此独登时作业。当事端产生时，例如：C1呈现毛病，I1不能接纳到C1的存在信号，便承认CI呈现毛病，所以将现场信号传送给操控器C2；C2在完结其正常的作业情况下，承担起C1的作业，使整个体系仍能正常地运转作业。当C1康复正常今后，I1中止向C2发送现场信号，C1从头把操控使命接收过来。这样就完结了依托各个智能署理之间的协作来前进整个体系的可靠性，而不需要经过单个设备的可靠性和要害部件的冗余来前进整个体系的可靠性的做法。
别的，因为各个操控节点之间能够恣意通讯，当面临杂乱的操控使命时，能够经过多个操控器署理来协同完结该使命。
完结该操控体系的详细计划如下：
考虑到本体系下降本钱的要求，结合现有总线操控体系的特色，以CAN总线作为整个体系的通讯渠道。在此，咱们只需在规划每个IntelligentAgent的时分，给每个模块加上CAN通讯操控器芯片和CAN总线收发器芯片，通讯线路只需一般双绞线即可，这样便可完结各个IntelligentAgent之间的恣意通讯。一起以单片机体系作为硬件支撑，用C51言语作为软件开发工具，使其与传统的传感器和履行机构构成智能信号检测署理和智能履行署理，然后构成整个依据IA的自动操控体系。
总的来说，与现存的各种现场总线操控体系相比较，该体系具有以下长处：
（1）不同于现有操控体系经过单个设备的可靠性和要害部件的冗余来前进整个体系的可靠性的做法，依托各个智能署理之间的协作来前进可靠性。这样，单个智能署理的可靠性不必定高，但整个体系的可靠性很高。
（2）整个操控体系在处理体系毛病等反常突发事件方面具有智能性。具有智能的自主署理知道在什么情况下将信息传送到何处，该做何种处理，处理功用具有智能化。
（3）体系的功能如可靠性和快速功能够具有很好的扩展性。在现场总线上能够添加操控器署理或其他信息处理署理，并在体系中注册。这样，关于杂乱的使命能够经过多个署理的协同作业来完结。
3、定论
本论文的研讨是在IntelligentAgent的理论基础上，针对当今各种现场操控中存在的缺乏，进行改善测验。现在本研讨项目现已完结硬件渠道和软件的规划调试作业，正处于体系调试阶段。期看终极完结具有本钱低、可靠性高、智能化等特色的现场总线操控体系。
