摘要：现场总线技术是基层的网络技术，也是一种开放式的分布控制技术。利用现场总线技术可以保证数据传输的准确性、稳定性和可靠性，并满足现代油气储运工作中信息交换频繁的要求，在近几年来成为人们广泛关注的热点。
关键词：现场总线技术；油气储运；引用
引言
现场总线布线技术，在当今的工业自动化领域，油气储运技术发展领域被誉为新时期的热点，它打破了自动化领域内计算机连接的壁垒，成就了计算机自动化信息交换局域网络的实现基础。实现彻底的分散控制，采用数字传输信号来代替模拟的传输信号，将获得更为简化而精准的拓扑结构，从而可以使现场总线的全数字控制系统，成为新时期自动控制系统发展的主流单元。
1现场总线技术概述
现场总线是一个数字化的、串行、双向传输、多分支结构的通信网络系统，是用于仪表和控制设备的局域网，称为现场总线。通俗地说，它是一种局域网。现场总线把单个分散的数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用数据总线相连接，实现相互交换信息，并协同完成检测、控制功能。在油气储运的过程中，由于现场工程的复杂性和安全要求标准较高，利用现场总线技术就可以将总线作为工程信息交换的纽带，在连接的过程中由于相互沟通的信息速度很快，交换机反馈速度也很快，甚至可以完成自动自控任务，因此该网络系统可以实现集成式的数字控制效果，并且成为新一代的工程现场电子控制系统。
现场总线是将通信功能投入到工作现场与工作设备的一种智能方式，通过全自动或半自动的优化来提升数据通信智能化程度，可以突出信号的传输功能。现场总线技术可以进行智能互联，通过互联的方式将传输变得更加便捷与智能。现场总线技术可以通过计算机技术与网络技术的发展，将油气储运的监控系统、运行系统与信息系统进行综合的分析与集成化的发展，运用数字化的智能手段，提升硬件设施，智能数字化的发展趋势。
2现场总线结构特点及优势
2.1高开发性和互操作性
现场总线技术则对DCS内封闭的专用网络系统来进行通信这一缺陷进行弥补，将专用的解决方案及封闭系统转变为标准化的解决方案、公开式系统。也就是利用现场总线技术完成综合自动化的各项功能。
2.2高分散性和可靠性
现场总线结构的最主要特点就是将设备结构分散，安全系数得以提升。在工作现场，智能化的数据分析可以对工作环境进行适应于提升，有较强的抗干扰能力，同时可以满足设备的安全防爆需求。
2.3全数字化和智能化
现场总线技术的另一个特点就是设备工作数据的智能数字化，数据更加可靠。自动的数字化技术将设备的工作状态转换成为数字信号，提升对于设备的掌控能力，提升工作数据的精准程度，将系统进行简约化发展，提升系统的工作效率减少繁琐不必要的程序是智能数字化的优势发挥之处。
2.4提高故障诊断能力、维护更为灵活
现场设备自身具备自我诊断以及简要故障处理的能力，同时可利用数字通信把有关诊断维护信息传送到设备管理系统记录和积累设备运行状态、诊断信息，预测设备故障，为设备状态检修和可靠性评估奠定了基础。工作人员可对设备的运行情况进行查询，对维护信息进行诊断，从而对故障原因进行分析并解决，可远程对现场智能仪表进行调试，调试中可减少查验点，远程监视和诊断现场设备，节省工作量和时间。对于维护停工时间进行缩短，加之系统结构较为简单，因此维护工作量大大减少，维护也更具灵活性。
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3油气储运工程的现场总线技术
3.1LonWorks现场总线布线技术
这种总线布线技术是一种非常强大的现场总线技术，应用的模型同样采用ISO/OSI开放系统模型为基础，但是在模型的分层方面做得非常细致，一般分为7~8层通信协议，在面向油漆储运过程中其，服务对象的设计方法是结合网络变量将网络通信设计简化为具体的参数设置。LonWorks现场总线布线技术的直接通信距离很长，最高时可以达到2700米，而且同样采用双绞线，光缆光纤或者射频电力线等作为通信介质。LonWorks现场总线布线技术的重要特点是高速率的网络传输速度，该现场总线布线技术更适用于对于物理载体要求较高的油气储运环境，其实可以支持的通信介质包含有光纤射频，红外线同轴电缆，电力线，双绞线等等多种材质，而且有助于从本质上建立安全防爆的处理机制。
3.2PROFIBUS现场总线布线技术
PROFIBUS现场总线布线技术是建立在德国国家标准和欧洲这两种标准之上的现场总线布线技术，这两种布线技术通常应用于比较分散的、外设距离比较远的，油气储运环境之中，或工业的自动化领域之内。国家标准对于现场总线技术的布线标准和各个流程要求比较严格，要求能够借助FMS完成对于现场信息的规范化传输。PROFIBUS现场总线布线技术可以被有效的应用于大量的长距离楼宇、可编程控制器和低压开关的使用环境之中，在PROFIBUS现场总线布线技术日益发展的过程中，大量的这些企业都采用了这种布线方式，并且在标准上进行了不断的细化和完善。PROFIBUS现场总线布线技术的关键在于，应用油气储运安全管理工程师要考虑到传输的最大效率以及传输模拟的各个分层，常用的数据链路层应该与应用层之间结合，据科学测量发现，PROFIBUS现场总线布线技术传输的速率为9600~12×106bps，最大传输距离在传输速率有所改变时，也将发生变化，其中最高的传输距离可达到400~450米。使用该种现场总线布线技术，都会利用中继器来延长最后的信号传播距离。PROFIBUS现场总线布线技术可以挂接约130个站点，因此，其应用范围较为广泛，在油气储运，储运地点相对比较分散的时候，利用该现场总线布线技术，可以实现总线供电的本质性安全需求。
3.3CAN和HART现场总线布线技术
CAN和HART现场总线布线技术，这两种现场总线布线技术的应用范围相对比较狭窄，但是，HART现场总线布线技术的发展潜力却非常极大。CAN现场总线布线技术，往往结合国际ISO标准，制定为专业化的国际发展规范，在离散式的控制区域之内，该协议可以建立开放的系统互联模型。但是不可否认的是，其信号传输介质同样为双绞线，而如果只采取OSI底层的物理层和数据链路层作为连接基础，那么通信速率有可能会受到一定程度的影响。研究者认为通信速率每40米高达1×106bps将会达成最佳的数据信息传输和交换效果，但是这种传输技术及现场总线部件技术在配合过程中可挂接的站点数量并不是很多，最多能达到110个站点，比较适合中小型的油气储运过程。HART现场总线布线技术，是一种可以根据地址的传感和模拟信号来实现数字信号通信的系统，这种协议和系统目前有较强的市场竞争力，但是在发展的过程中面临的是现有的模拟信号，在传输时是否能实现具体工程应用的问题。
结束语
现场总线控制技术是未来发展的趋势，这一点不容置疑。未来随着现场总线技术的迅速发展，不仅会降低企业的初期投资，其更深层次的开发应用对于将来的维护管理也会带来很可观的经济收益。
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论文作者:李孝和
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
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