現(xiàn)場總線的應用十分廣泛,隨著自動化技術發(fā)展,現(xiàn)場總線的重要性也日漸凸顯。在往期文章中,小編對現(xiàn)場總線技術做過一些介紹。為增進大家對現(xiàn)場總線的認識,本文將對現(xiàn)場總線技術定義予以介紹,并對現(xiàn)場總線兩大相關問題予以解析。如果你對本文內(nèi)容具備興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、現(xiàn)場總線技術定義
現(xiàn)場總線(Fieldbus)是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線,它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟實用等一系列突出的優(yōu)點,因而受到了許多標準團體和計算機廠商的高度重視。
現(xiàn)場總線技術發(fā)展:
現(xiàn)場總線(Fieldbus)是自動化系統(tǒng)中一種把大量現(xiàn)場級設備和操作級設備相連的工業(yè)通訊系統(tǒng)。其一般定義為:一種用于智能化現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的開放式,數(shù)字化,雙向串行,多節(jié)點的通信總線。
現(xiàn)場總線(Fieldbus)是20世紀80年代末、90年代初國際上發(fā)展形成的,用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領域的現(xiàn)場智能設備互連通訊網(wǎng)絡。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡的基礎,溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場及控制設備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個基層網(wǎng)絡,而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。這項以智能傳感、控制、計算機、數(shù)字通訊等技術為主要內(nèi)容的綜合技術,已經(jīng)受到世界范圍的關注,成為自動化技術發(fā)展的熱點,并將導致自動化系統(tǒng)結(jié)構與設備的深刻變革。國際上許多實力、有影響的公司都先后在不同程度上進行了現(xiàn)場總線技術與產(chǎn)品的開發(fā)。現(xiàn)場總線設備的工作環(huán)境處于過程設備的底層,作為工廠設備級基礎通訊網(wǎng)絡,要求具有協(xié)議簡單、容錯能力強、安全性好、成本低的特點:具有一定的時間確定性和較高的實時性要求,還具有網(wǎng)絡負載穩(wěn)定,多數(shù)為短幀傳送、信息交換頻繁等特點。由于上述特點,現(xiàn)場總線系統(tǒng)從網(wǎng)絡結(jié)構到通訊技術,都具有不同上層高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的特色。
現(xiàn)場總線技術
一般把現(xiàn)場總線系統(tǒng)稱為第五代控制系統(tǒng),也稱作FCS——現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。人們一般把50年代前的氣動信號控制系統(tǒng)PCS稱作第一代,把4~20mA等電動模擬信號控制系統(tǒng)稱為第二代,把數(shù)字計算機集中式控制系統(tǒng)稱為第三代,而把70年代中期以來的集散式分布控制系統(tǒng)DCS稱作第四代。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS作為新一代控制系統(tǒng),一方面,突破了DCS系統(tǒng)采用通信專用網(wǎng)絡的局限,采用了基于公開化、標準化的解決方案,克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構,變成了新型全分布式結(jié)構,把控制功能徹底下放到現(xiàn)場。可以說,開放性、分散性與數(shù)字通訊是現(xiàn)場總線系統(tǒng)最顯著的特征。
二、現(xiàn)場總線兩大問題解決方法
1.現(xiàn)場總線噪音問題
現(xiàn)場總線應用必然涉及到系統(tǒng)噪音問題,由于所有的現(xiàn)場設備完全連接到現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡當中,連接處必然使用TAP接頭,這種接頭長期處于現(xiàn)場較為惡劣的地方,就會出現(xiàn)網(wǎng)絡噪音的現(xiàn)象,繼而出現(xiàn)設備與網(wǎng)絡連接錯誤的報警,所以現(xiàn)場總線對現(xiàn)場的衛(wèi)生條件,現(xiàn)場的振動條件都有嚴格的要求。接頭每次停機都要進行檢查,但是并不是檢查后就可以完全消除噪音。
2.對機組保護設計應重點考慮
電廠中熱控最重要的是對熱控保護的嚴格設計,防止保護不發(fā)生誤動同時也要保證保護不發(fā)生拒動,要求在控制系統(tǒng)的IO卡件以及設備上要求采用三取二的要求:如汽包水位變送器設計、爐膛負壓的設計在DCS上要求現(xiàn)場的三個設備分別進入三個不相同的IO卡件當中,三個不同的IO卡件分屬不同的控制站,達到保護不因為一個設備、一個IO卡件、一個控制站的故障而導致的保護誤動現(xiàn)象。
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