1 引言
现在工业、智能建筑等领域应用的多数都是集散控制系统(DCS),自从DCS问世以来，曾对工业自动化作出过重要贡献，但由于DCS都是以系统形式销售，其操作站也是由各制造厂家自行开发研制、各操作站对不同的系统来说都是专用的。各制造厂家都要投入大量人力物力开发其操作站和通信网络。通常，DCS的通信网络分为几层，每层的协议对外都是不公开的。用户只有通过高层网络和专用接口，方可与管理网络进行通信，从而使互联费用十分高昂。由于操作站由各厂家自行开发，各系统专用，其软件不是标准的，造成未经实践考验的产品就可能推向市场，致使操作站死机现象时有发生。掉电时会丢失数据，上电时需重新装入数据，也给用户带来不便。此外，由于接地系统较为复杂、使DCS的控制器电源故障率高，也给使用带来困难。更重要的是，各厂家的DCS通信标准不统一，各厂家产品自成体系，封闭式的控制，控制模式互不兼容，阻碍了信息的相互传送和共享，以及软件的共用，用户一旦采用某个厂家的产品，就很难摆脱对该厂家的依赖。
高新技术的突飞猛进，买方市场的形成迫切需要而且完全可能从封闭式控制系统向开放式控制系统转化。进入20世纪90年代后，随着新技术、新器件、新方法、新应用的新进展及其相互促进，进一步推动了DCS向技术更完善、应用层次更广泛的方向发展;同时又冲破了传统DCS系统的束缚，将其提升到更高水平，这就是将取代DCS的新一代分布式控制与管理系统，它将进一步完善整个监控与管理系统的功能。
FCS系统利用现场总线技术，针对现存的DCS的某些不足，改进控制系统的结构，提高其性能和通用性。传统的DCS系统由各种工作站通过局域网络连接而成，操作站和信息管理站完成系统的组态、监控和运行管理，现场测控站则完成生产过程信息的采集和控制。DCS的主要问题是开放性差，分散不够，需要用大量的电缆传递信号。FCS则突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统来实现所造成的缺陷，把封闭、专用的解决方案变成了开放、通用标准化的解决方案，把集散系统结构变成了新型全分布式结构，把DCS控制站中基本且可独立的功能块彻底下放到现场智能设备中，从而构成虚拟控制站，更好地体现了DCS设计思想的精华。
但是由于FCS是一种新技术，目前现场总线尚无统一的国际标准，因此FCS与成熟的DCS相比，还存在某些不足。
FCS对传统DCS的优势表现在:
(1) 一对N的结构，一对传输线(总线)挂接N台现场设备，双向传输多个数字信号。这种结构比一对一的单向模拟信号传送结构布线简单，安装费用低，维护简便。
(2) 开放式系统，现场总线采用统一的协议标准，是开放式的互连网络。不同厂家的网络产品可以集成在同一控制系统中。
(3) 彻底的分散控制，现场总线将控制功能下放到了现场仪表设备中，做到彻底的分散控制，提高了系统的灵活性和自治性，减轻了DCS控制站的计算负担。
(4) 可互操作性，在传统的DCS中，不同厂家的设备是不能互相访问的。而FCS采用同一标准，不同厂家的产品可以方便地接入同一网络中，简化了系统集成。
(5) 可靠性高，FCS采用数字信号传输数据，提高了数据的精度和抗干扰性。将控制功能放到现场设备中，使危险分散，系统的可靠性更高。
(6) 信息综合和组态灵活，通过数字化的传输现场数据，FCS能获取现场仪表的各种状态、诊断信息，实现实时的系统监控和管理。此外，FCS引入了功能块的概念，通过统一的组态方法，使系统组态简单灵活，不同现场设备中的功能块可以构成完整的控制回路。
除了DCS和FCS之外，还有许多监控系统，关于它们之间的集成，有关文献已作过某些论述[1][2][3]，本文对异构系统集成有关问题再作些讨论。
2 FCS与DCS的集成
由于DCS应用广泛、技术成熟，在现有的技术条件和市场条件下，FCS还不能完全取代DCS，由此引出一个很重要的问题:如何在已有的DCS系统中应用现场总线新技术，即如何实现FCS与DCS的紧密集成，使二者各自的优势都得到体现。
从本质来说，FCS是一个网络通信系统，而DCS虽然涉及网络通信，但其标准由各厂家自行制定，没有开放性，所以DCS与FCS集成只是一种过渡策略，因为这种混合系统不能完全发挥FCS的优势。
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