現場總線是指以工廠內的測量和控制機器間的數字通訊為主的網絡,也稱現場網絡。也將傳感器、各種操作終端和控制器間的通訊及控制器的通訊進行特化的網絡。通過通訊的數字化,使時間分割、多重化、多點化成為,從而實現高性能化、高可靠化、保養(yǎng)簡便化、節(jié)省配線。
現場總線控制系統(tǒng)既是一個開放的、雙向傳輸、多分支結構的高可靠的數字通信網絡,又是一個全分布式的工業(yè)控制系統(tǒng),它把掛接在總線上網絡節(jié)點的智能現場設備連接為網絡系統(tǒng),構成自動化系統(tǒng),實現基本控制,補償計算,參數修改,報警,顯示,監(jiān)控,優(yōu)化和管控一體化的綜合自動化功能。
現場總線這種控制方式的出現,導致了自動化儀表,集散控制系統(tǒng)(DCS),可編程控制器(PLC)等產品的體系結構、功能結構和性能的較大變革,使得現場總線控制系統(tǒng)具有較高的測控能力指數,F場總線之具有較高的測控能力指數,一是得益于儀表的智能化,二是得益于設備的通信功能。
現場總線系統(tǒng)的結構特點
現場總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結構形式。傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)采用一對一的設備連線,按控制回路分別進行連接。位于現場的測量變送器與位于控制室的控制器,控制器與位于現場的執(zhí)行器、開關、馬達均為一對一的物理連接。
現場總線系統(tǒng)采用了智能現場設備,把原先DCS系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊置入現場設備,加上現場設備具有通信能力,現場的測量變送儀表可以與閥門等執(zhí)行機構直接傳送信號,因而控制功能不依賴控制室的計算機或控制儀表,直接在現場完成,實現了徹底的分散控制。
現場總線系統(tǒng)的技術特點
現場總線系統(tǒng)在技術上有以下特點:
1.的開放性和互可操作性
在DCS系統(tǒng)形成過程中,各廠家的產品自成系統(tǒng),不同廠家的設備不能互連在一起,難以實現互換與互操作。新型的現場總線控制系統(tǒng)則突破了DCS系統(tǒng)中通信由專用網絡的封閉系統(tǒng)來實現所造成的缺陷,把基于封閉、專用的方案變成基于公開化、標準化的方案,以把來自于不同廠家而遵循同一協(xié)議規(guī)范的自動化設備,通過現場總線網絡連接成系統(tǒng),完成綜合自動化的各種功能。
2.現場設備的智能化和功能自治性
現場總線控制系統(tǒng)把微器置入現場自控設備,使之具有數字計算和數字通訊能力,這樣不僅提高了信號的傳輸精度,而且為豐富控制信息的內容、實現其遠程傳送創(chuàng)造了條件。在現場總線的環(huán)境下,現場設備自帶計算和通訊功能,在現場就可以進行各種的計算,從而使控制功能徹底地分散,減少控制器的負載,大大地減少了通訊信息量,從而有效地提高了控制系統(tǒng)運行的可靠性。此外,智能化的儀表還可提供傳統(tǒng)儀表所不能提供的信息,如閥門開關動作次數、儀表故障等信息,使操作管理人員能及時了解現場設備的"健康狀況",在現場設備有"故障的預兆"但還沒真正發(fā)生故障影響到生產前就提前作出,以保障生產的正常運行。
3.系統(tǒng)結構的高度分散性
現場總線已構成一種新的全分散性控制系統(tǒng)的體系結構,把DCS集中與分散相結合的集散系統(tǒng)結構,變成了新型全分布式結構,把控制功能徹底下放到現場(注:若要實現控制,如協(xié)調控制時也可將控制功能回收),依靠現場智能設備本身便可實現基本控制功能,簡化了系統(tǒng)結構,提高了可靠性。
特點,特別是現場總線系統(tǒng)結構的簡化,使現場總線控制系統(tǒng)在各都表現出其強大的優(yōu)勢,主要有: