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• 终止每个网络内部协议，并实现不同通信协议间的转换。

• 必须有一互连网络双方都能识别的统一的寻址方式。

• 必须具有一致的信息帧长度等。

由于控制网络的内在特点，控制网络与信息网络互连的网关/路由器与一般信息网络间互连的网关/路由器有所不同。对控制网络与信息网络间互连网关/路由器的要求是：

• 容易实现IP地址编址，从而使控制网络容易成为Intranet上带有自己IP地址的接入网。

• 能方便地实现控制网络与信息网络异构网之间数据格式的转换。

• 要求控制网络接入的网关/路由器体积更小，使用更方便，工作更可靠，价格更便宜。

目前，市场上出现的一些网关/路由器产品正在朝这一目标努力。不同的控制网络厂商已开发出不同的网关路由器产品。如：美国Echeron公司的Lonworks Network控制网络、World FIP Network、德国BOSCH公司的控制局域网CAN等。

（2）动态数据交换技术

动态数据交换(DDE)技术在控制网络与信息网络集成中应用较为广泛，其原因，一是这种方法实时性较好，另一是作为连接控制网络与信息网络的通信处理机其实现比较方便。

动态数据交换是一种Windows系统中进程之间的通信机制，建立在Windows内部的消息处理机制之上，其实质是各应用程序间通过共享内存来交换信息。它总是在Windows DDE 客户应用程序与DDE服务器应用程序之间进行。其过程是：首先，DDE客户应用程序向DDE服务器应用程序发出请求，DDE服务器应用程序响应请求，双方建立连接，开始对话。然后，D DE服务器应用可以和DDE客户应用进行实时数据交换，DDE客户应用可以访问DDE服务器应用的数据库。

基于DDE方法实现Infranet与Intranet集成的关键是：

• 中间系统的通信处理机起沟通Infranet与Intranet的桥梁作用。通信处理机一方面是信息网络的一个工作站，同时又是控制网络中的上位机。在通信处理机上运行两个应用程序，一个是实时通信程序，实现实时信息的接收、检错、信息格式转换等功能，为信息网络数据库提供实时数据信息。另一个是数据库访问应用程序接口，它接收DDE服务器送来的实时数据并写到数据库服务器中，供信息网络实现信息处理、统计、分析、管理等功能。

• 控制网络与信息网络平台必须支持Windows的DDE功能。

• 为了通过内存实现动态数据交换，要求控制网络与信息网络必须支持Windows的DDE功能，这一点在选择控制网络与信息网络的工作平台及操作系统、编程语言时必须给予考虑。不过这个要求比较容易实现，许多操作系统和编程语言均支持Windows的DDE功能。

DDE方法的不足之处是：受到地理位置的限制；必须根据不同要求进行应用程序编程。

（3）ODBC调用技术

数据库与数据库管理是信息网络的核心。控制网络中的一个工作站、一台设备或一个用户查询、浏览、增删、访问数据库，实现信息共享，意味着控制网络与信息网络的集成。

访问数据常用两种方式：固有调用和ODBC调用。

ODBC调用的显著优点是用它生成的程序与数据库无关。

控制网络与信息网络集成必然走开放互连和产品化道路，控制系统网络化与信息网络标准化为集成创造了十分有利的条件。各种网关、路由器、收发器产品的出现为实现集成提供了良好的技术支持和物质基础。

六、现场总线及其作用和地位

现场总线(Fieldbus)这一名词产生于80年代初期，但应该说，自70年代中期分散型控制系统(DCS)诞生后，现场总线的概念就开始出现了。在DCS中，监控站与分散在(或靠近) 现场的各控制站之间的高速数据公路可看作是现场总线；在一些计算机控制系统产品中， 计算机与分布在现场的远程I/O之间的串行数字通信总线也可看作是现场总线。但这些总线都还是建立在计算机通信协议的基础上，既无法延伸到现场智能仪表，也满足不了自控系统对数字通信的特殊要求，而且都是非开放性企业专有的。

80年代以来，陆续出现了不少开放的现场总线协议标准，有一些在国际上已得到一定程度的推广应用，个别的还成为某个自动化领域内较公认的标准，如LonWorks在建筑自动化系统中的应用。但至今为止，在自动化领域中，现场总线的应用还主要是在近20年来发展起来的PLC控制系统(离散控制为主的系统)中得到推广并获得成功。而在早需求现场总线、其系统构成和控制要求复杂的过程(流程)控制系统中，现场总线的应用却还处于试点和起步阶段。

现场总线及其产生的必然性

现场总线是流程工业里用于现场仪表和控制室系统之间的一种全数字化、双向、多站的通信系统。因为现场总线与现场仪表连接，因此，它处于企业综合自动化系统的底层，是企业信息系统向下(向现场)的延伸，使变送器、传感器、执行机构、控制装置等工厂底层设备，通过它相互间或与监控设备间进行双向多参数全数字通信。

现场总线是过程控制技术、自动化仪表工业技术和计算机网络技术这三大领域技术发展至今走向结合的必然产物。

现场总线控制系统(FCS)的优点

• 消除了4～20mA信号传输的瓶颈现象。

• 现场总线替代了现场仪表到控制室的一对一布线：减少了连线、I/O卡件和隔离器数量，从而预计可减少至少66%以上的电缆配线、安装、调试、维修费用。

• 提高了检测精度和鲁棒性。

• 增强了控制系统的可靠性与自治性：由于智能现场仪表具有很强的运算处理功能，在有了现场总线这一通信手段后，就可在现场装置内实现一般的控制策略，实现就地控制。

• 为用户提供更多的功能：用户可在控制室定期标定传感器，在故障情况下对其进行诊断，他们可以“看"到主控系统及所有挂接的装置及其相互作用等。这样，就大大方便了对系统和现场装置的标定和在线诊断。

• 用户拥有产品选择权：采用统一标准现场总线后，产品匹配性解决了，用户可选择不同厂家产品，优化组合，构成自己系统。

• 产生先进的新型现场仪表，赋于现场仪表许多新的先进功能：如多变量变送器、多变量气动执行器。

• 调试维护方便，使用寿命长。

现场总线促使FCS的诞生

现场总线控制系统(FCS)的大影响主要来自数字多站双向通信取代一对一模拟通信和控制功能的下载。在当前的DCS产品或单、多回路调节器构成的控制系统中，控制任务是在控制室设备中完成的，而现场总线的诞生使控制功能由现场仪表来承担，这意味着控制系统体系结构的一次大变革。早的就地控制系统是由基地式仪表完成的，经过几十年的发展，现在控制功能又回到了现场，但却是以一个功能极为强大的开放控制系统FCS的面貌出现的。DCS完成的控制功能下载后，它将只完成目前由上位计算机完成的优化、专家系统统计过程等先进控制策略运算以及数据采集、存储等功能，同时，DCS控制站中原有的庞大的I/O插件系统也将被极少量现场总线通信卡取代，也就是说，采用当前结构模式的DCS产品将会“消失"，而演化成一种新的控制系统体系结构FCS。在FCS系统构成中，除现场仪表外，软件所占的比重将大大增加，系统将具有更灵活的组合性和更高的开放性，系统还将提供对现场仪表工作状况的监视与维护功能。