關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)總線的定義有很多種。IEC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的定義:是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制裝置之間實(shí)行雙向、串行、多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的技術(shù)。
目前,世界上已有40多種現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。IEC61158是現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),其第4版中規(guī)定的現(xiàn)場(chǎng)總線類型見(jiàn)表。

①現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)表現(xiàn)
現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)用于過(guò)程以及制造自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò);現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互聯(lián)是將傳感器、變送器和執(zhí)行器等現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備,通過(guò)一對(duì)傳輸線互聯(lián);互操作性是將不同制造廠商生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備集成在一起,實(shí)現(xiàn)即聯(lián)即用;分散功能塊是將控制系統(tǒng)中的控制、運(yùn)算等功能塊分散于多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備中,進(jìn)行靈活組態(tài),實(shí)時(shí)相應(yīng)控制運(yùn)算功能,達(dá)到徹底分散控制;通信線供電可允許現(xiàn)場(chǎng)儀表直接從通信線路上獲取電源的供電方式;開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)既可與同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),也可與不同層級(jí)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的共享。
②現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)
系統(tǒng)的開(kāi)放性,通信協(xié)議公開(kāi),各制造廠商的儀表及設(shè)備之間可進(jìn)行互聯(lián)與信息交換,并將系統(tǒng)集成的權(quán)利交給用戶;互操作性指實(shí)現(xiàn)互聯(lián)設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳遞與溝通,可實(shí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn),一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字通信;互用性指不同制造廠商的性能類似的儀表及設(shè)備可進(jìn)行互換互用;現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性,將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備中,僅依靠現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備即可完成自動(dòng)控制功能,并實(shí)時(shí)診斷儀表及設(shè)備的運(yùn)行情況;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本身可完成自動(dòng)控制的基本功能,構(gòu)成了一種新的全分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),較現(xiàn)有DCS系統(tǒng)相比,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了可靠性;對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性,是專為在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境工作而設(shè)計(jì)的,可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻等,具有較強(qiáng)的抗干擾能力,采用兩線制供電與通信,并能滿足安全防爆要求等。
③現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)
節(jié)省硬件數(shù)量與投資,現(xiàn)場(chǎng)智能儀表能夠直接實(shí)現(xiàn)多參數(shù)測(cè)量、控制等功能,能減少變送器的數(shù)量,不需要單獨(dú)的計(jì)算、控制單元等,不需要DCS的信號(hào)處理與轉(zhuǎn)換等功能,從而減少硬件數(shù)量與投資;節(jié)省安裝費(fèi)用,接線簡(jiǎn)單,僅用一對(duì)雙絞線可掛接多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備,大大減少電纜、端子、橋架等數(shù)量,節(jié)省電纜敷設(shè)空間,節(jié)省安裝工作量及費(fèi)用;節(jié)省維護(hù)費(fèi)用,現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備具有自診斷能力,并將診斷維護(hù)信息傳送至控制室,便于及時(shí)便捷的故障分析處理、維護(hù)與調(diào)校,縮短維護(hù)時(shí)間及減少維護(hù)工作量;用戶具有系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán),使用者可自主選擇廠商儀表或設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)集成,避免單一性,不受接口、協(xié)議的影響;提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性,智能化、數(shù)字化的現(xiàn)場(chǎng)儀表或設(shè)備相比
模擬信號(hào)的產(chǎn)品,提高了測(cè)量精度,減少了傳輸誤差;數(shù)字化、模塊化的現(xiàn)場(chǎng)儀表與設(shè)備功能加強(qiáng),結(jié)構(gòu)高度集成,提高了可靠性。
④現(xiàn)場(chǎng)總線的不足
網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù)包的傳輸延遲,通信系統(tǒng)的瞬時(shí)錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)包丟失,發(fā)送與到達(dá)次序的不一致等使之較傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的確定性易被破壞,使得現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的性能受到負(fù)面影響。
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