隨著半導體制造技術的飛速發(fā)展,微處理器的普遍使用,計算機技術可靠性的大幅度增加,目前普遍使用的是第四代過程控制體系(DCS,或分布式數字控制系統(tǒng)),它主要特點是整個控制系統(tǒng)不再是僅僅具有一臺計算機,而是由幾臺計算機和一些智能儀表和智能部件構成一個了控制系統(tǒng)。于是分散控制成了主要的特征。除外另一個重要的發(fā)展是它們之間的信號傳遞也不僅僅依賴于4-20mA的模擬信號,而逐漸地以數字信號來取代模擬信號。
FCS是從DCS發(fā)展而來,就象DCS從CCS發(fā)展過來一樣,有了質的飛躍。“分散控制”發(fā)展到“現場控制”;數據的傳輸采用“總線”方式。但是FCS與DCS的真正的區(qū)別在于FCS有更廣闊的發(fā)展空間。由于傳統(tǒng)的DCS的技術水平雖然在不斷提高,但通信網絡低端只達到現場控制站一級,現場控制站與現場檢測儀表、執(zhí)行器之間的聯系仍采用一對一傳輸的4-20mA模擬信號,成本高,效率低,維護困難,無法發(fā)揮現場儀表智能化的潛力,實現對現場設備工作狀態(tài)的監(jiān)控和深層次管理。所謂現場總線就是連接智能測量與控制設備的全數字式、雙向傳輸、具有多節(jié)點分支結構的通信鏈路。簡單地說傳統(tǒng)的控制是一條回路,而FCS技術是各個模塊如控制器、執(zhí)行器、檢測器等掛在一條總線上來實現通信,當然傳輸的也就是數字信號。主要的總線有Profibus,LonWorks等。
由于PLC控制柜里的工業(yè)數據主要用于控制環(huán)境之外的機器維護、過程優(yōu)化、質量和可追溯性,因此帶來了一定的挑戰(zhàn)性。在這種情況下,必須對數據進行分析和調整,以對機器進行維護,對過程進行流程優(yōu)化,對產品進行質量和追溯。所需的數據必須相關聯,有時必須轉換為可用格式。
工業(yè)數據的提取和轉換,必須在接近生產機器處完成。這樣數據就可以被就地邊緣分析所使用,并發(fā)送到就地數據中心或云端。采用邊緣計算還是云計算主要取決于哪個效率更高。制造企業(yè)必須簡化數據集成,以實現工業(yè)4.0、智能制造和IIoT的預期價值。