20世紀80年代，DCS(數字式分散控制系統)開(kāi)始進(jìn)入電站自動(dòng)化控制領(lǐng)域,由于其在安全生產(chǎn)與經(jīng)濟效益等方面帶來(lái)的正面作用是以往任何一種控制系統無(wú)法與其相提并論的，因此，DCS在電站被廣泛使用。

目前300MW以上機組，無(wú)論是國產(chǎn)機組還是引進(jìn)機組，無(wú)一例外采用DCS，就連200MW、100MW機組也在使用DCS來(lái)進(jìn)行改造，甚至于一些自備電廠(chǎng)的25MW、12MW的火電機組也采用DCS系統。

那么，作為20世紀90年代才走向實(shí)用化的，在自動(dòng)化領(lǐng)域內最為新型的控制系統——現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(fieldbuscontrolsystem,FCS)，能否也像DCS系統一樣被電站接受并廣為推廣使用?

1FCS與DCS相比較最顯著(zhù)的特點(diǎn)

根據國際電工委員會(huì )IEC1158定義:安裝在制造或過(guò)程區域的現場(chǎng)裝置與控制室內的自動(dòng)控制裝置之間的數字式、串行、多點(diǎn)通信的數據總線(xiàn)稱(chēng)為現場(chǎng)總線(xiàn)。

以現場(chǎng)總線(xiàn)為基礎的全數字控制系統稱(chēng)為現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統FCS。即:現場(chǎng)總線(xiàn)是用于現場(chǎng)儀表與控制室系統之間的一種開(kāi)放、全數字化、雙向通信與多站的通信系統。

DCS與FCS的具體比較如下:

(1)DCS系統是個(gè)大系統，其控制器功能強而且在系統中的作用十分重要，數據公路更是系統的關(guān)鍵，所以必須整體投資一步到位，事后擴容難度較大。而FCS功能下放較徹底，信息處理現場(chǎng)化，廣泛采用的數字智能現場(chǎng)裝置使得控制器功能與重要性相對減弱。因此，FCS系統投資起點(diǎn)低，可以邊用、邊擴、邊投運。

(2)DCS系統是封閉式系統，各公司產(chǎn)品基本互不兼容。而FCS系統是開(kāi)放式系統，用戶(hù)可以選擇不同廠(chǎng)商、不同品牌的各種設備連入現場(chǎng)總線(xiàn)，達到最佳的系統集成。

(3)DCS系統的信息全都是二進(jìn)制或模擬信號形成的，必須有D/A與A/D轉換。而FCS系統是全數字化，免去了D/A與A/D變換，高集成化高性能，使精度可以從±0.5%提高到±0.1%。

(4)FCS系統可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執行器中，縮短了控制周期，目前可以從DCS的2～5次/s，提高到FCS的10～20次/s，從而改善調節性能。

(5)DCS系統可以控制和監視工藝全過(guò)程，對自身進(jìn)行診斷、維護和組態(tài)。但是，由于其自身的致命弱點(diǎn)，其I/O信號采用傳統的模擬量信號，無(wú)法在DCS工程師站上對現場(chǎng)儀表(含變送器、執行器等)進(jìn)行遠方診斷、維護和組態(tài)。FCS系統采用全數字化技術(shù)，數字智能現場(chǎng)裝置發(fā)送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測信息差錯的功能。FCS系統采用雙向數字通信現場(chǎng)總線(xiàn)信號制。因此，它可以對現場(chǎng)裝置(含變送器、執行器等)進(jìn)行遠方診斷、維護和組態(tài)。FCS系統這點(diǎn)優(yōu)越性是DCS系統無(wú)法比擬的。

(6)FCS系統由于信息處理現場(chǎng)化，與DCS系統相比，可以省去相當數量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同時(shí)也節省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積，有專(zhuān)家認為可以節省60%。

(7)與(6)同樣的理由，FCS系統可以減少大量電纜與敷設電纜用的橋架等，同時(shí)也節省了設計、安裝和維護費用，有專(zhuān)家認為可以節省66%。

對于(6)、(7)兩點(diǎn)應補充說(shuō)明的是，采用FCS系統，節省投資的效果是勿庸置疑的，但是否如有的專(zhuān)家所說(shuō)達60%～66%，尚有待給出客觀(guān)評價(jià)，盡管這些數字在多篇文章中出現，筆者認為這是相互轉摘的結果，目前還未找到這些數字的原始出處。因此，讀者在引用這些數字時(shí)要慎重。

(8)FCS相對于DCS組態(tài)簡(jiǎn)單，由于結構、性能標準化，便于安裝、運行、維護。

(9)用于過(guò)程控制的FCS設計開(kāi)發(fā)要點(diǎn)。這一點(diǎn)并不作為DCS的比較，只是說(shuō)明用于過(guò)程控制或者用于模擬連續過(guò)程類(lèi)的FCS在設計開(kāi)發(fā)中應重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。