對于現(xiàn)場總線,大家都有所耳聞。但是,并非所有人對現(xiàn)場總線都有所了解,譬如為什么現(xiàn)場總線在生活中有如此多的應用。本文中,為增進大家對現(xiàn)場總線的認識,將對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的優(yōu)點以及現(xiàn)場總線的兩點應用注意事項加以介紹。如果你對現(xiàn)場總線相關內(nèi)容具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)優(yōu)點
現(xiàn)場總線是順應智能現(xiàn)場儀表而發(fā)展起來的一種開放型的數(shù)字通信技術,其發(fā)展的初衷是用數(shù)字通信代替一對一的I/O連接方式,把數(shù)字通信網(wǎng)絡延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場。根據(jù)IEC和美國儀表協(xié)會ISA的定義,現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構的通信網(wǎng)絡,它的關鍵標志是能支持雙向、多節(jié)點、總線式的全數(shù)字通信。
隨著現(xiàn)場總線技術與智能儀表管控一體化(儀表調(diào)校、控制組態(tài)、診斷、報警、記錄)的發(fā)展,這種開放型的工廠底層控制網(wǎng)絡構造了新一代的網(wǎng)絡集成式全分布計算機控制系統(tǒng),即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(簡稱FCS)。FCS作為新一代控制系統(tǒng),采用了基于開放式、標準化的通信技術,突破了DCS采用專用通信網(wǎng)絡的局限;同時還進一步變革了DCS中“集散”系統(tǒng)結(jié)構,形成了全分布式系統(tǒng)架構,把控制功能徹底下放到現(xiàn)場。
1、節(jié)省硬件數(shù)量與投資。
由于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中分散在設備前端的智能設備能直接執(zhí)行多種傳感、控制、報警和計算功能,因而可減少變送器的數(shù)量,不再需要單獨的控制器、計算單元等,也不再需要DCS系統(tǒng)的信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離技術等功能單元及其復雜接線,還可以用工控PC機作為操作站,從而節(jié)省了一大筆硬件投資,由于控制設備的減少,還可減少控制室的占地面積。
2、節(jié)省安裝費用。
現(xiàn)場總線系統(tǒng)的接線十分簡單,由于一對雙絞線或一條電纜上通??蓲旖佣鄠€設備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少,連線設計與接頭校對的工作量也大大減少。當需要增加現(xiàn)場控制設備時,無需增設新的電纜,可就近連接在原有的電纜上,既節(jié)省了投資,也減少了設計、安裝的工作量。據(jù)有關典型試驗工程的測算資料,可節(jié)約安裝費用60%以上。
3、節(jié)省維護開銷。
由于現(xiàn)場控制設備具有自診斷與簡單故障處理的能力,并通過數(shù)字通訊將相關的診斷維護信息送往控制室,用戶可以查詢所有設備的運行,診斷維護信息,以便早期分析故障原因并快速排除??s短了維護停工時間,同時由于系統(tǒng)結(jié)構簡化,連線簡單而減少了維護工作量。
4、用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權。
用戶可以自由選擇不同廠商所提供的設備來集成系統(tǒng)。避免因選擇了某一品牌的產(chǎn)品被“框死”了設備的選擇范圍,不會為系統(tǒng)集成中不兼容的協(xié)議、接口而一籌莫展,使系統(tǒng)集成過程中的主動權完全掌握在用戶手中。
5、提高了系統(tǒng)的準確性與可靠性。
由于現(xiàn)場總線設備的智能化、數(shù)字化,與模擬信號相比,它從根本上提高了測量與控制的準確度,減少了傳送誤差。同時,由于系統(tǒng)的結(jié)構簡化,設備與連線減少,現(xiàn)場儀表內(nèi)部功能加強:減少了信號的往返傳輸,提高了系統(tǒng)的工作可靠性。此外,由于它的設備標準化和功能模塊化,因而還具有設計簡單,易于重構等優(yōu)點。
二、現(xiàn)場總線應用注意事項
1、維修成本較高
如果在以往的DCS系統(tǒng)改為有現(xiàn)場總線技術的DCS系統(tǒng),現(xiàn)場的設備需要全部更換,以便適應現(xiàn)場總線的需要,現(xiàn)場智能設備承擔的調(diào)節(jié)功能增加也會使其造價的成本增加,同樣維修中,如果更換一樣儀表都會有很昂貴的費用。減低這種費用就要選擇信譽較好的廠家,使用其設備,如果設備的性能好,對環(huán)境適應能力強,同樣可以達到降低生產(chǎn)成本的效果,改善設備運行性能。
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。
現(xiàn)場總線對這方面應該著重考慮,由于現(xiàn)場總線現(xiàn)場布置需要我們改變這種設計,否則就要增加費用,如就地設備需要在就地完成三取二功能,而且信號需要分別與三條就地總線到達三個控制柜,這無疑增加了工作量,同時也增加了費用,只有這樣才能達到現(xiàn)場的設計要求。
以上便是此次小編帶來的“現(xiàn)場總線”相關內(nèi)容,通過本文,希望大家對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)優(yōu)點以及現(xiàn)場總線應用注意事項具備一定的了解。
審核編輯 黃昊宇
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