現場(chǎng)總線(xiàn)系統打破傳統控制系統的結構形式
特征是事物所具有的獨特性,或許會(huì )有類(lèi)似但不可能一樣,所以形成事物的差異性。現場(chǎng)總線(xiàn)的特征在于全數字化通信,是用于過(guò)程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化的現場(chǎng)設備或現場(chǎng)儀表互連的現場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò )。
現場(chǎng)總線(xiàn)系統打破了傳統控制系統的結構形式,其在技術(shù)上具有以下特點(diǎn):
(1)系統的開(kāi)放性:現場(chǎng)總線(xiàn)致力于建立統一的工廠(chǎng)底層網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放系統。用戶(hù)可根據自己的需要,通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)把來(lái)自不同廠(chǎng)商的產(chǎn)品組成大小隨意的開(kāi)放互連系統。
(2)互操作性與互用性:互操作性是指實(shí)現互連設備間、系統間的信息傳送與溝通;而互用性則意味著(zhù)不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的性能類(lèi)似的設備可實(shí)現相互替換。
(3)現場(chǎng)設備的智能化與功能自治性:它將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現場(chǎng)設備中完成,僅靠現場(chǎng)設備即可完成自動(dòng)控制的基本功能,并可隨時(shí)診斷設備的運行狀態(tài)。
(4)系統結構的高度分散性:現場(chǎng)總線(xiàn)構成一種新的全分散式控制系統的體系結構,從根本上改變了集中與分散相結合的DCS體系,簡(jiǎn)化了系統結構,提高了可靠性。
(5)對現場(chǎng)環(huán)境的適應性:現場(chǎng)總線(xiàn)是專(zhuān)為現場(chǎng)環(huán)境而設計的,支持各種通信介質(zhì),具有較強的抗干擾能力,能采用兩線(xiàn)制實(shí)現供電與通信,并可滿(mǎn)足本質(zhì)安全防爆要求等。
由于現場(chǎng)總線(xiàn)系統結構的簡(jiǎn)化,使控制系統從設計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護,都體現出優(yōu)越性?,F場(chǎng)總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)節省硬件數量與投資:由于分散在現場(chǎng)的智能設備能直接執行多種傳感、測量、控制、報警和計算功能,因而可減少變送器的數量,不再需要單獨的調節器、計算單元等,也不再需要DCS系統的信號調理、轉換、隔離等功能單元及其復雜接線(xiàn),還可以用工控PC機作為操作站,從而節省了一大筆硬件投資,并可減少控制室的占地面積。
(2)節省安裝費用:現場(chǎng)總線(xiàn)系統的接線(xiàn)十分簡(jiǎn)單,一對雙絞線(xiàn)或一條電纜上通??蓲旖佣鄠€(gè)設備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少,連線(xiàn)設計與接頭校對的工作量也大大減少。當需要增加現場(chǎng)控制設備時(shí),無(wú)需增設新的電纜,可就近連接在原有的電纜上,既節省了投資,又減少了設計、安裝的工作量。據有關(guān)典型試驗工程的測算資料表明,可節約安裝費用60%以上。
(3)節省維護開(kāi)銷(xiāo):現場(chǎng)控制設備具有自診斷與簡(jiǎn)單故障處理的能力,并通過(guò)數字通信將相關(guān)的診斷維護信息送往控制室,用戶(hù)可以查詢(xún)所有設備的運行,診斷維護信息,以便早期分析故障原因并快速排除,縮短了維護停工時(shí)間,同時(shí)由于系統結構簡(jiǎn)化,連線(xiàn)簡(jiǎn)單而減少了維護工作量。
(4)用戶(hù)具有高度的系統集成主動(dòng)權:用戶(hù)可以自由選擇不同廠(chǎng)商所提供的設備來(lái)集成系統。避免因選擇了某一品牌的產(chǎn)品而限制了使用設備的選擇范圍,不會(huì )為系統集成中不兼容的協(xié)議、接口而一籌莫展,使系統集成過(guò)程中的主動(dòng)權牢牢掌握在用戶(hù)手中。
(5)提高了系統的準確性與可靠性:現場(chǎng)設備的智能化、數字化,與模擬信號相比,從根本上提高了測量與控制的精確度,減少了傳送誤差。簡(jiǎn)化的系統結構,設備與連線(xiàn)減少,現場(chǎng)設備內部功能加強,減少了信號的往返傳輸,提高了系統的工作可靠性。
現場(chǎng)總線(xiàn)所具備的分布、開(kāi)放、互聯(lián)、高可靠性的特點(diǎn)正是DCS系統所缺少的,設備也始終處于操作員的遠程監控和可控狀態(tài),信號精度高。