現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用展望及產(chǎn)生的意義
現(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。其中,"生產(chǎn)過程"包括斷續(xù)生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程兩類。或者,現(xiàn)場總線是以單個分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),用總線相連接,實(shí)現(xiàn)相互交換信息,共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用展望:
(1)基于現(xiàn)場總線的一次儀表和二次儀表的研制?????
現(xiàn)在,生產(chǎn)自動化儀表的廠家必須向現(xiàn)場總線靠攏,開發(fā)出具有現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)的一次及二次儀表。檢測、變換、補(bǔ)償、控制、告警、趨勢分析等功能可以分散在現(xiàn)場解決,簡化上層系統(tǒng),徹底實(shí)現(xiàn)分散控制、集中管理以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
(2)基于現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的軟、硬件開發(fā)????
系統(tǒng)的開放性和通信問題是分散控制系統(tǒng)的突出問題,它需要解決不同廠家軟、硬件產(chǎn)品能否集中到一個系統(tǒng)的問題。
(3)開放的組態(tài)技術(shù)研究????
目前現(xiàn)場總線系統(tǒng)的組態(tài)是比較復(fù)雜的,需要組態(tài)的參數(shù)多,各參數(shù)之間的關(guān)系比較復(fù)雜,所以研究開放的組態(tài)技術(shù)也是現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢。開放的組態(tài)技術(shù)的研究主要還包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)段互聯(lián)等。
(4)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的增強(qiáng)???
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是從物理形態(tài)上考慮通信網(wǎng)絡(luò)和輸入、輸出線纜網(wǎng)絡(luò)的布置,減少信息的往返傳遞是現(xiàn)場總線系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則。因此,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時應(yīng)優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點(diǎn)放在同一條支路里。網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)主要還包括網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)操作與傳輸?,F(xiàn)場總線的出現(xiàn)形成了低層網(wǎng)絡(luò),應(yīng)同時提供與企業(yè)網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)相連接的可能性。
(5)基于現(xiàn)場總線技術(shù)的全開放控制系統(tǒng)集成技術(shù)的開發(fā)????
自動化系統(tǒng)與設(shè)備將朝著現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展,并且涉及的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊,幾乎覆蓋了所有的過程控制領(lǐng)域。?
(6)控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合
現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)生的意義:
(1)現(xiàn)場總線(Fieldbus)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場級控制設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù);是一次工業(yè)現(xiàn)場級設(shè)備通信的數(shù)字化革命?,F(xiàn)場總線技術(shù)可使用一條通信電纜將現(xiàn)場設(shè)備(智能化、帶有通信接口)連接,用數(shù)字化通信代替4-20mA/24VDC信號,完成現(xiàn)場設(shè)備控制、監(jiān)測、遠(yuǎn)程參數(shù)化等功能。?
(2)傳統(tǒng)的現(xiàn)場級自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用一對一連線的、4-20mA/24VDC信號,信息量有限,難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間及系統(tǒng)與外界之間的信息交換,使自控系統(tǒng)成為工廠中的"信息孤島",嚴(yán)重制約了企業(yè)信息集成及企業(yè)綜合自動化的實(shí)現(xiàn)。?
(3)基于現(xiàn)場總線的自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)數(shù)字化通信技術(shù),使自控系統(tǒng)與設(shè)備加入工廠信息網(wǎng)絡(luò),?構(gòu)成企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)底層,使企業(yè)信息溝通的覆蓋范圍一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場。在CIMS系統(tǒng)中,現(xiàn)場總線是工廠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)到現(xiàn)場級設(shè)備的延伸,是支撐現(xiàn)場級與車間級信息集成的技術(shù)基礎(chǔ)。
現(xiàn)場總線技術(shù)的產(chǎn)生促進(jìn)了現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,使現(xiàn)場控制的功能更加強(qiáng)大。由于采用了現(xiàn)場總線技術(shù)而帶來了過程控制系統(tǒng)的開放性,使得系統(tǒng)成為具有測量、控制、執(zhí)行和過程診斷等綜合能力的控制網(wǎng)絡(luò)。