現場(chǎng)總線(xiàn)為什么能夠成為工業(yè)自動(dòng)化的主流?
現場(chǎng)總線(xiàn)是工業(yè)控制系統的新型通訊標準,是基于現場(chǎng)總線(xiàn)的低成本自動(dòng)化系統技術(shù)。現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的采用將帶來(lái)工業(yè)控制系統技術(shù)的革命。采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)可以促進(jìn)現場(chǎng)儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統開(kāi)放化,符合工業(yè)控制系統領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢。
作為連接生產(chǎn)現場(chǎng)的儀表、控制器等自動(dòng)化裝置的通訊網(wǎng)絡(luò ),現場(chǎng)總線(xiàn)是九十年代在國際興起的新一代全分布式控制系統的核心技術(shù)。伴隨著(zhù)數字化時(shí)代的來(lái)臨,現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(Fieldbus Control System, FCS)必將成為工業(yè)自動(dòng)化的主流。
現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統有如下優(yōu)點(diǎn):
全數字化
將企業(yè)管理與生產(chǎn)自動(dòng)化有機結合一直是工業(yè)界夢(mèng)寐以求的理想,但只有在FCS出現以后這種理想才有可能高效、低成本地實(shí)現。在采用FCS的企業(yè)中,用于生產(chǎn)管理的局域網(wǎng)能夠與用于自動(dòng)控制的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )緊密銜接。此外,數字化信號固有的高精度、抗干擾特性也能提高控制系統的可靠性。
全分布
在FCS中各現場(chǎng)設備有足夠的自主性,它們彼此之間相互通信,完全可以把各種控制功能分散到各種設備中,而不再需要一個(gè)中央控制計算機,實(shí)現真正的分布式控制。
雙向傳輸
傳統的4~20mA電流信號,一條線(xiàn)只能傳遞一路信號?,F場(chǎng)總線(xiàn)設備則在一條線(xiàn)上即可以向上傳遞傳感器信號,也可以向下傳遞控制信息。
自診斷
現場(chǎng)總線(xiàn)儀表本身具有自診斷功能,而且這種診斷信息可以送到中央控制室,以便于維護,而這在只能傳遞一路信號的傳統儀表中是做不到的。
節省布線(xiàn)及控制室空間
傳統的控制系統每個(gè)儀表都需要一條線(xiàn)連到中央控制室,在中央控制室裝備一個(gè)大配線(xiàn)架。而在FCS系統中多臺現場(chǎng)設備可串行連接在一條總線(xiàn)上,這樣只需極少的線(xiàn)進(jìn)入中央控制室,大量節省了布線(xiàn)費用,同時(shí)也降低了中央控制室的造價(jià)。
多功能儀表
數字、雙向傳輸方式使得現場(chǎng)總線(xiàn)儀表可以擺脫傳統儀表功能單一的制約,可以在一個(gè)儀表中集成多種功能,做成多變量變送器,甚至集檢測、運算、控制與一體的變送控制器。
開(kāi)放性
1999年底現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議已被IEC 批準正式成為國際標準,從而使現場(chǎng)總線(xiàn)成為一種開(kāi)放的技術(shù)。
互操作性
現場(chǎng)總線(xiàn)標準保證不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品可以互操作,這樣就可以在一個(gè)企業(yè)中由用戶(hù)根據產(chǎn)品的性能、價(jià)格選用不同廠(chǎng)商的產(chǎn)品,集成在一起,避免了傳統控制系統中必須選用同一廠(chǎng)家的產(chǎn)品限制,促進(jìn)了有效的競爭,降低了控制系統的成本。
智能化與自治性
現場(chǎng)總線(xiàn)設備能處理各種參數、運行狀態(tài)信息及故障信息,具有很高的智能,能在部件、甚至網(wǎng)絡(luò )故障的情況下獨立工作,大大提高了整個(gè)控制系統的可靠性和容錯能力。