朱耀春 宋 昉 刘 玲

(华北电力大学控制与计算机工程学院1，北京 102206;华北电力设计院工程有限公司2，北京 100120)

0 引言

现场总线技术以其高度的开放性、更高的传输精度和可互操作性在工业自动化领域获得了越来越多的应用。许多分散控制系统(distributed control system，DCS)制造商为跟上形势的发展，也将现场总线技术引入DCS系统，形成了同时集成现场总线设备和传统模拟设备的混合控制系统［1－2］，如艾默生的 Ovation 系统、FoxBora的I/A系统等。

由于现场总线技术有很多种，所以这些控制系统需要引入多种类型的现场总线技术，如基金会现场总线(FF)、Profibus现场总线和DeviceNet现场总线等。这样用户在进行系统设计时，就可以根据综合性能和价格等因素，选择不同类型的现场总线设备来完成系统的集成。

作为工业应用，控制系统的实时性是反映系统优劣的一个非常重要的指标。虽然前人已对单总线系统的实时性作了一定的研究［3－6］，但对多总线系统的研究却很少，所以对多总线系统的实时性分析是非常必要的。

1 系统构架

集成多种现场总线技术的DCS系统也可看作混合现场总线系统，其系统构架如图1所示。

图1 系统构架Fig.1 Architecture of the system

图1中的控制站可通过符合不同现场总线协议的现场总线接口卡与现场设备进行数据交互。控制站可从一种总线协议的现场设备中获取数据，然后进行分析计算，并将计算结果发送到另一种现场总线协议的现场设备中，形成闭环控制系统。

基金会低速现场总线(FF H1)和Profibus-DP现场总线是工业现场应用较多的两类现场总线，且许多控制系统已经将它们集成在一起，如Ovation系统、I/A系统等，所以本文将以同时集成两者的系统为例，对混合现场总线系统进行实时性分析。……