随着基金会现场总线‘互可操作技 术’的发展，智 能 现场 设 备 就 不 仅 能 提 供 精 确 的 过 程 变 量， 而 是 可 以 完 成 更 多 的 功 能。 过 程 工 业 企 业 中 由 智 能 化 现 场 设 备 产 生 的 信 息 能 大 大 提 高 生 产 效 率； 实 现 了开 放 的 基 于 现 场 的 控 制 结 构 和节 约 成 本 的 设 备 管 理 方 案， 并 能 进 一 步 优 化 全 企 业 的 信 息 技 术 系 统。 在 过 去 的 十 年 中， 各 家 拥 有 自 已 的 通 讯 模 式 ， 因 而 无 法 有 效 地 使 用 从 现 场 设 备 传 来 的 信 息和功 能， 这 一 直 限 制 着 智 能 现 场 设 备 的 进 步 。 现 场 总 线 技 术 和 标 准 的 引 入－－ 尤 其是 基 金 会 现 场 总 线 的 引 入－－ 使 我 们 能 通 过 多 种 渠 道 有 效 利 用 现 场 设 备， 提 高 了过 程 设 备 的 价 值 。 基 金 会 现 场 总 线 本 身 就是 现 场 设 备 连 接 方 式的 一 场 革 新， 随 之而 来 的 将 是 现 场 设 备 设 计 和 开 发 的 革 新。 这 种“ 互可 操 作 技 术” 是 建 立 在 其 它 的 智 能 现 场 设 备 与 其 应 用 控 制 系 统－－诸 如 过 程 自 动 化 系 统 和 设 备管 理 系 统－－ 之 间 不 断 通 信 的 能 力 之 上 的 。 然 而， 结 构 的 开 放 性 不 仅保 护 了 最 终 用 户 的 利 益， 也 为 制 造 商 能接 近 更 多 的 被 专 利 草 案 拒 之 门 外 的 潜 在 顾 客 提 供 了机 会。 即 使 是 趋 向 互 操 作 性 的 潮 流 －－ 能简 单 和 有 效 地 替 换不 同 卖 主 的 产 品－－ 也 同 样 能 激 励 现 场 设 备 的 供 应 商 们 去 寻 找 新 的 途 径 来 区 分 他 们 各 自 在 市 场 上 的 产 品， 以 形 成 产 品 差 异。 高 效 及 有 效 地利 用仪 表 信 息 把自 动 化 制 造 商 们 的 创 造 力 激 发 到 了一 个 新 高 度。 把 智 能 现 场 设 备 的 角 色 扩 展 到 一 个 过 程 设 备 的 商 业 需 求 和 市 场 挑 战 是 革 新 的 基 础。 一 种 新 的 模 式 现 场 设 备 的 革 命 集 中 表 现 在： 降 低 过 程 变 量 的 不 稳 定 性， 以 及 增 强 设 备 在 提 供 更 多 完 整 的 过 程 测 量 方 案 时 的 功 能 和 诊 断 力。 图1 向 我 们 说 明 了 智 能 现 场 设 备开 发中 四 个 关 键 领 域 之 间 的 关 系。 若 想 充 分 利 用 现 场 设 备 在 功 能 和 诊 断 方 面 的 改 良， 就 必 须 把 降 低 过 程 变 量 的 不 稳 定 性 作 为 考 虑 重 点。 如 果 仪 表 的 复 杂 计 算 是 基 于 一 个 不 精 确 的 过 程 变 量， 例 如 用 一 个 不 同 的 压 力 变 送 器 来 计 算 动 力 补 偿 质 量 流 量那 显 然 是毫 无 意 义 的。 减 少 过 程 偏 差的 不 确 定 性 远 不 同 于 一 般 精 确 性 的 改 善。 它 们 包 括： • 在 实 际 领 域 条 件 下 使 错 误 的 测 量 来 源 降 至 最 低。 • 改 善 装 置 的 稳 定 性， 确 保 在 现 场 条 件 改 变 时 设 备 仍能 保 持 性 能 良 好。 • 缩 短 过 程 偏 差 信 号 的 回 复时 间。 附 加 的 功 能 简 单 来 说 是 用 变 送 器 做 更 多 的 事。 广泛 的 功 能 可 以 从高 度 精 确 和 可 靠 的 传 感 器 信 号 中 获 得。 基 金 会 现 场 总 线 已 经 限 定 了约30 个 ， 离 散 及 连续的 功 能 块 ，用 于 各 种 控 制 活 动， 包 括PID 控 制。 当 然， 这 并 不 影 响制 造 商 开 发 更 多 的先 进 功 能 。 多 功 能 技 术， 例 如 多 变 量 技 术， 它 可 以 增 加 一 台 现 场 设 备 的测 量 数 据 和 测 量类 型。 智 能 现 场 设 备 中 微 处 理 机 的 功 能 还可 以 进 行 综 合 的 复 杂 计 算 和 信 息 管 理。 更 多 的 先 进 功 能 包 括 规 模 可 变 的 现 场 设 备设 计， 使 最 终 用 户 的 设 备 性 能 符 合 应 用 需 求， 并 且 能 在 未 来 需 求 变 化 时 使 设 备 升 级 工 作 变 得 简 单。 新 近 出 产 的 质 量 流 量 电 子 计 量 器 装 置 ， 使 用 户 能 够 对 性 能 水 平、 过 程 变 量 的 数 量 以 及诊 断 进 行 选 择 和 升 级。 这 些 都 是 规 模 可 变 的 首 要 例 证 之 一。 有 了 现 场 设 备 网 络， 我 们 更 容 易 获 取设 备 信 息 进 行分 析 和 说 明， 来 支 持 经 济 有 效 的 预 警 和 预 维 护。 内 部 诊 断 可 以 包 括 更 详 细 的 电 子 板 块 和 电 路 元 件 标 准 的 分 析，以 在 间 歇 性 的 或 潜 在 的 错 误 影 响 设 备 可 靠 性 之 前 把他 们 识 别 出 来 。 诊 断 职 能 甚 至 可 以 被 扩 展 到 包 括 与 一 个 测 量 点（ 例 如：温 度 传 感 器 和 脉 冲 线 ） 有 关 的 外 部 元 件 。 过 程 变 量不 稳 定 性 的 改 善 使 得 诊 断 能 力 从 现 场 设 备 扩 展 到 了 过 程 中。 调 查 显 示 曾 被 认 为 是 传 感 器 的噪 音 实 际 上 是 存 于 过 程 里 的 一 种 条 件 指 示 器。 通 过 分 析 噪 音 独 特 的 特 征 和 趋 向， 现 场 设 备 可 以 识 别 并 警 告 不 确 定问 题 是 过 程 变 量 还 是 在控 制 回路 中 的 其 它 设 备（ 如 泵， 阀 门）。 为 了 确 保 预 期 的 性 能， 在 现 场条 件 下 实 现 了 存 在 于关 键的 测 量 及 控 制 回 路 中 的 功 能 和 诊 断 －－ 设 备 制 造 商 们正 力 图 提 供 一 种 更 综 合 的 方 法 以 应 用 这 项 技 术。 使 用 应 用 和 工 程 软 件 的 简 便，关 键 测 量 点 元 件 与 新 的“ 最 佳 实 践” 安 装 设 计 及 步 骤 的 发 展 的 结 合，都 是 被 用 来 确 保 测 量 的 完 善。 采 用 一 种 更 综 合 的 途 径 实 现 完 整 测 量 点， 帮 助 简 化 应 用 操 纵 过 程， 交 付 一 批更 经 济 的 打 包 原 件， 以 及 把 制 造 商 的 责 任 扩 展 到包 括 整 个 测 量 点。 卖 主 朝 着 确 保 测 量 点可 靠 性 的 重 大 进 步 仅 仅是 相 对 现 场 设 备 的 可 靠 性 而 言 的。 步 入 现 实 当 观 察 一 个 模 型 时， 往 往 背 离 现 实 世 界 对 它 进 行 评 估， 这 种 现 象 是 很 有 趣 的。 特 别 奇 怪 的 是， 按 照 图 稿 建 议 的 模 型， 智 能 现 场 设 备 的设 计 和 发 展 正 非 常 顺 利 地 进 行 着。 最 好 的 仪 器 制 造 者 们 认 识 到 了 降 低 过 程 变 量 不 稳 定 性 的 需 求 ， 并 已 经 公 布 了 适 用 于 许 多 现 场 设 备 的 完 全 性 能 和 稳 定 性 的说 明。 在 压 力 及 温 度 变 送 器 的 改 进 结 果 里 已 证 明 过 程 偏 差已 减 少 3％ 到 4％ ， 而 现 场 设 备 标 定 减 少 多 达 达80％。 控 制 阀 门 技 术 和 附 加 的 数 字 阀 门 控 制 器的 改 进 已 促 使 了 10％ 的 产 量 增 长 ， 控 制 能 力 也 提 高 了 至 少两 层。 增 强 现 有 智 能 现 场 设 备 的 功 能 是 相 当 普 遍 的。 控 制 阀 中 的 新 增 功 能 使 它 仅 需5 分 种 就 能 在 现 场 完 成 标 定而 以 前 则 需 要1 至3 个 小 时。 它 甚 至 可 以 使 压 力 调 节 器 在 一 般 需 要 使 用 流 量 数 据 的情 况 下 显 示 使 用 的 流 量 指 数。 愈 来 愈 多 的 用 于 工 业 过 程 的 多 变 量 设 备 的 问 世， 使 制 造 商 有 信 心 也 有 能 力 解 决 过 程 可 变 性 的 问 题。