現(xiàn)場總線技術(shù)概念
目前,公認的現(xiàn)場總線技術(shù)概念描述如下: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,用總線相連接,實現(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)。
2.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",嚴重制約了企業(yè)信息集成及企業(yè)綜合自動化的實現(xiàn)。
(3)基于現(xiàn)場總線的自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用計算機數(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)場總線是工廠計算機網(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)。
3.基于現(xiàn)場總線的現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)
基于現(xiàn)場總線技術(shù)的現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)如圖所示:
圖:基于現(xiàn)場總線的現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)
4.基于現(xiàn)場總線的自動化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)主要優(yōu)點
(1)增強了現(xiàn)場級信息集成能力
現(xiàn)場總線可從現(xiàn)場設(shè)備獲取大量豐富信息,能夠更好的滿足工廠自動化及CIMS系統(tǒng)的信息集成要求?,F(xiàn)場總線是數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò),它不單純?nèi)〈?-20mA信號,還可實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、故障、參數(shù)信息傳送。系統(tǒng)除完成遠程控制,還可完成遠程參數(shù)化工作。
(2)開放式、互操作性、互換性、可集成性
不同廠家產(chǎn)品只要使用同一總線標(biāo)準,就具有互操作性、互換性,因此設(shè)備具有很好的可集成性。系統(tǒng)為開放式,允許其它廠商將自己專長的控制技術(shù),如控制算法、工藝流程、配方等集成到通用系統(tǒng)中去,因此,市場上將有許多面向行業(yè)特點的監(jiān)控系統(tǒng)。
(3)系統(tǒng)可靠性高、可維護性好
基于現(xiàn)場總線的自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用總線連接方式替代一對一的I/O連線,對于大規(guī)模I/O系統(tǒng)來說,減少了由接線點造成的不可靠因素。同時,系統(tǒng)具有現(xiàn)場級設(shè)備的在線故障診斷、報警、記錄功能,可完成現(xiàn)場設(shè)備的遠程參數(shù)設(shè)定、修改等參數(shù)化工作,也增強了系統(tǒng)的可維護性。
(4)降低了系統(tǒng)及工程成本
對大范圍、大規(guī)模I/O的分布式系統(tǒng)來說,省去了大量的電纜、I/O模塊及電纜敷設(shè)工程費用,降低了系統(tǒng)及工程成本。
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