變送器是自動控制系統的基礎，它既是獲取信息的感測器，也是信息工業的源頭。目前，變送器已經從模擬型、智慧型型發展到了現場匯流排型。智慧型型變送器（指採用HART、DE協定的變送器）是數位訊號與模擬信號混合的變送器，它和DCS（分散控制系統）的連線仍然採用兩線制。智慧型型變送器與DCS通信時，在DCS中還必須配有智慧卡（數字檢測卡） ，否則，即使是同一廠家的產品，也不能通信。
基本介紹
- 中文名：現場匯流排型變送器
- 基礎：變送器
- 功能：獲取信息的感測器
- 作用：信息工業的源頭
簡介,特點,全數字性,精確度高,抗干擾能力強,內嵌控制功能,高速通信,多變數測量,系統綜合成本低,真正的互操作性,
簡介
不同廠家的DCS和智慧型型變送器之間一般不能進行數字通信，絕大多數仍是4~20mA的模擬量傳輸。因此這種智慧型型變送器的互操作性差，智慧型作用也不大。隨著計算機、通信和微處理機技術的發展，控制系統發生了新的變革，產生了取代傳統DCS(指未吸納現場匯流排技術的DCS)的現場匯流排控制系統(簡稱FCS)。為了適應現場匯流排控制系統的要求，現場匯流排型變送器得到了迅速發展。
特點
全數字性
現場匯流排作為一種數字式通信網路從控制室一直延伸到生產現場，使過去採用點到點式的模擬量信號傳輸變為多點一線的串列數字式傳輸。在現場匯流排型變送器中，不論是感測器電路，還是轉換器電路，都是數字式的。不像智慧型型變送器那樣，既有數字電路，又有模擬電路。因而，現場匯流排型變送器的全數字性使得變送器的結構更加簡單，其分辨力、測量速度、穩定性都高於智慧型型變送器。
精確度高
在智慧型型變送器中，其感測器有的不是直接轉換成數字的，而是把壓差作用在膜片上，使其產生位移，改變電容或電阻，先輸出電壓，再經過模/數(A/D)轉換變成數位訊號後，送微處理機。當然，也有一些智慧型型變送器，壓差膜片的位移直接轉換成頻率信號，沒有A/D轉換器。但是，為了保留有4~20mA模擬信號，數/模(D/A)轉換器還都是存在的。所以，在智慧型型變送器中，其信號傳輸精確度在反覆的A/D和D/A轉換中有所降低。而現場匯流排型變送器中不存在A/D 和D/A轉換電路，所以不會產生A/D和D/A的轉換誤差，因而信號的傳輸精確度有所提高，故現場匯流排型變送器要比智慧型型變送器精確度高。
抗干擾能力強
在模擬型和智慧型型變送器中，信號是以4~20mA的連續形式存在的，信號值的變化可以無限小，因此，噪聲和信號畸變在模擬信號傳輸中是無法避免的。也就是說，變送器傳輸模擬信號時穩定性較差，零點容易漂移。而在現場匯流排型變送器中，信號的有效值只有兩個：0或1，電平較高，一般的噪聲很難扭曲它，只有在很大的干擾出現時，才可能使信號發生畸變。所以，現場匯流排型變送器要比智慧型型變送器(當它傳輸4~20mA模擬信號時)的抗干擾能力強。
內嵌控制功能
現場匯流排型變送器除了保持智慧型型變送器優良的測量性能外，還增加了運算和控制功能。在每台現場匯流排型變送器中都內嵌有PID控制、邏輯運算、算術運算、累加等模組，用戶通過組態軟體對這些功能模組進行任意調用，以實現參數的現場控制。由於現場匯流排型變送器就安裝在生產設備附近，使信號傳輸的距離大大縮短，這不但提高了迴路的控制質量，降低了迴路的不穩定性，而且還可取消控制櫃，進一步節省了控制室的空間。
高速通信
智慧型型變送器不論是採用HART通信協定，還是採用DE通信規程，其通信速率都不高，因此不能有效地實現實時控制。現場匯流排型變送器要像4~20mA系統那樣實現閉環實時控制需要更高的通信速率。由於高速需要更大的電源消耗，這個要求就與本質安全產生了矛盾。因而，需要選擇適當的通信速率，使系統的通信負荷儘可能小。
現場匯流排型變送器採用通信調度系統來控制變數的採樣、算法的執行和通信系統的最佳化。如 FF(Field Foundation, 現場匯流排基金會)把數據分為周期性和非周期性兩部分：對周期性數據必須在 .aspx" title="系統" style="text-decoration:underline;color:blue">系統所需的周期內處理完畢；而對非周期性數據則可以在通信通道空閒時傳輸。這樣的通信調度就使得現場匯流排型變送器具有了和模擬型變送器一樣的通信速率，並達到了和模擬控制系統一樣的高速閉環控制性能。
多變數測量
所謂多變數測量是指一台變送器可以同時測量多個過程變數。在過去的模擬通信方式中，測量一個變數就需要一對導線，因此，每台變送器只能測量一個過程變數。而採用了現場匯流排通信方式後，由於每台現場匯流排型變送器內配有多個感測元件，它就可以同時測量多個過程變數，並通過現場匯流排傳輸出去。例如，在現場匯流排型流量變送器中，除了測量流體流量外，還可以測量過程壓力、溫度等多種變數；再例如，在現場匯流排型液位變送器中，除了測量容器的液位外，還可以測量介質密度、容器內壓力和溫度等多種變數。
系統綜合成本低
在4~20mA通信方式下，變送器只能測量一個物理變數，如果要將這個測量變數轉換為控制上必要的數據，還需要其他附屬的儀表。例如，測量帶有溫度和壓力補償的蒸汽流量時，需要3台變送器分別測量溫度、壓力和壓差(流量) 。而在現場匯流排控制系統中，則只需要一台現場匯流排型變送器就可以了。這不但使系統結構大大簡化，而且還降低了系統的綜合成本，減少了系統安裝和調試費用。
真正的互操作性
現場匯流排通信方式正在向國際標準化推進，標準化確保了互操作性的實現。所謂互操作性是指來自不同廠家的設備可以互相通信，並且可以在多廠家的環境中完成功能的能力。互操作性使不同廠家的設備可以互相使用，其控制系統的組成是自由的。凡是符合現場匯流排國際通信標準的現場匯流排設備，不論是哪一個廠家生產的都可以互相交換信息。這樣，用戶就不必圍繞著某一家儀表公司選擇設備，控制系統構成的自由度大大增加，用戶能夠以最優的性能/價格比構成符合自己要求的控制系統。
