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摘要：FCS其实是指现场总线控制系统。这种新的化工控制系统技术兴起于20世纪90年代，它在化工控制中引入了现代网络管理和通信概念。随着全场控制的发展和扩大，FCS也逐渐兴起并为人们所熟知。目前，FCS是一种比较成熟和稳定的技术，它很好地解释了集中信息自动控制和分散控制的思想。石油化工原料是一些易燃、易爆、有毒的物质。这些行业通过强有力的防护措施和独特的控制系统，保证工人的安全，保质保量地完成工作。
关键词：FCS控制系统；石油化工；自动化应用
1石油化工自动化中FCS控制系统的特点
1.1易维护
现场工具具有自诊断功能工作人员还可以通过机器监控现场，检查设备的工作状态，分析仪器的信息，找出错误的原因，显著缩短错误修复时间。FCS系统设备的连接状态也显著减少了电缆连接的数量，降低了早期的成本。
1.2抗干扰性强
目前，FCS系统采用双向无线传输，减少了线路数量，显著提高了系统抗干扰性能，这些都是数字信号，大大提高了工作效率，方便了对困难信号的处理。还将使用智能工具收集和处理现场分布式设备上的数据，并可以补充一些现场仪表无法补充的先进控制能力。
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图1 FCS与DCS网络的集成
1.3传输特点
1.3.1网络拓朴结构
支持线型、树型和星型拓扑。
1.3.2协议
每一个从设备必须用一个GSD文件描述特性，以便于被主设备识别。
2现场总线类型
2.1CAN总线
2.1.1CAN总线的基本工作原理
CAN总线借助于串行数据传输的手段，能够在40m双绞线保证1Mb/s运行，也能够依靠光缆来完成连接，在此类总线上，通常总线协议都会支持多主控制器。
2.1.2CAN总线的主要特性
具有实时性强、传输距离较远（最远长达10km），而且可以抗电磁干扰，传输速率能够达到1Mb/s，运行成本也比较低，优点突出；无破坏性的基于优先级的逐位仲裁；借助验收滤波器的多地址帧传递；远程数据请求，能够按照报文ID情况，然后决定或者是屏蔽这份报文；可靠的错误处理和检错功能；发送的信息遭到破坏后，可自动重发。
2.2ASI总线概述
ASI是一种用在控制器（主站）和传感器/执行器（从站）之间双向交换信息的总线网络，它属于现场总线（Fieldbus）下面底层的监控网络系统。一个ASI总线系统通过它主站中的网关可以和多种现场总线相连接。ASi主站可以作为上层现场总线的一个节点服务器，在它的下面又可以挂接一批ASi从站，ASi总线主要运用于具有开关量特征的传感器和执行器系统。ASI总线的主要技术数据：网络结构为线型或树型结构；传输媒体为数据和电源共用的无屏蔽双线电缆（2×1.5mm²），最长电缆长度可达300m；连接方法采用穿刺法接触连接，安装简单，快速；最长循环时间为当完全配置时为5ms；最多站点数31个；二值传感器/执行器数最多248个；访问方法，运用循环查询主-从方法，从主设备（PLC、PC）循环采集数据。对于错误纠正，数据采集包含对错误报文的识别和重发。
3 FCS控制系统自动化中的优势
3.1高可靠性和可持续性
可靠性和可持续性也是重要优势。特别是在当前的现场总线中，其自动监控系统从根本上与总线或单个I/O形式相连接。安全性无法保证，必须选择在线诊断的形式。在诊断后，如果发现任何问题，应及时报告，并区分和记录问题类型，以提高可靠性。同时，在对现场设备进行远程控制的过程中，对其参数进行了预先设置，如有问题应及时更换，体现其可持续性。
3.2互换性、互操作性与继承性
对于不同的厂商，其产品必须保持相同的标准，这样既能突出互操作性的特点，又能掩盖互换性的优点。其他厂家可以根据自己的专业知识，积极引进控制技术，如通用的控制算法或工艺流程，也可以包括可以渗透系统的配方等。从这些方面来看，市场可以为不同行业提供该领域的多种监控系统。
3.3可控性
加强化工自动化领域的现场信息集成，使用现场总线将有助于提高化工自动化的现场可控性；特别是现场总线可以从设备中获取非常有价值的信息，这些数据的采集可以满足当前工厂自动化的需要，使CIMS系统能够对这些数据进行处理和转换，现场总线数量庞大，其类型是数字通信网。自动化设备能更好地进入工作状态，不需要及时检测误差，能及时统计和传送所有参数，同时能帮助化工自动化实现远程控制，及时备份远程参数，分析变革的原则，寻找更理想的发展路径。
4 FCS工业自动化领域应用问题
4.1范围较小
现场总线协议的适用范围非常狭窄，现场总线的适用范围仅限于控制领域，虽然总线众多，但由于诸多因素的影响，其适用范围相对狭窄，首先，真正的互操作性等优点需要进一步探索。
4.2智能仪表应用少
现场智能仪表的使用并不理想，智能仪表的使用相对较少，虽然它包含了一些基本的功能模块，分为基本型和高级型，但它的使用数量少，控制简单，不能实现复杂和先进的控制算法，需要进一步改进。
4.3网络问题
在FCS的工作中，只有一条总线，如果总线中断或其它问题是由不同的因素引起的，整个系统将受到影响甚至崩溃，从而影响FCS在化工自动化中的应用，当然，在建立之后，有关人员也进行了研究，总结出了一些解决方案，总线正常运行包括能够处理总线物理层的固定协议，例如离站技术、优化的材料、光缆选择等，这可以在一定程度上降低出现问题的风险。
4.4标准不统一
有许多工作标准和不同类型的现场总线，特别是许多仪器或设备。这些设备必须选择不同形式的总线连接，但由于缺少一些标准对其进行规范和限制，因此支撑不够，设备的更换会造成一定的不便。
4.5成本较高
Fcs安装总线上的产品其实价格都不是很低。在这种情况下，就抬高了化工自动化的经营成本。尤其是在生产仪器所需要的进口仪器上，其实分为不同的类别，也是让许多企业望而却步。
5FCS控制系统在石化自动化领域的应用
现场总线技术自应用以来，在包括我国在内的世界范围内广泛应用于化工自动化领域，其应用具有一定的范围，其引入时间约为3～4年，主要应用于冶金、制造、烟草机械等领域，鉴于石化等行业已经开始实施现场总线控制系统，实践表明，现场总线的积极应用可以给化工自动化带来诸多好处，实现网络通信和自动控制，同时也形成了通信网络的重要技术形式；开、关电流或开、关阀门，可使用命令表，并能及时统计数据，现场总线的应用直接保证了实际化工工作的安全，同时保证了系统在恶劣天气、粉尘环境下的正确运行，噪声和其他环境。电磁干扰是一个常见的问题，FCS还可以防止its的影响，节点分布正确，消息短而准确。
结束语：
目前，现场总线控制系统在精确数据的计算中，利用最小的原料可以获得最大的利润。该系统可靠性高，分布广，非常适合化工行业；加快化工生产，改变设备和管理不发达的局面，为企业提供新的发展机遇，提高市场竞争力。
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