應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線需注意的問題及以太網(wǎng)在現(xiàn)場(chǎng)總線中的應(yīng)用
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現(xiàn)場(chǎng)總線有以下幾個(gè)特點(diǎn)
１可互操作性與可互換性；
２開放性；
３全數(shù)字化；
４雙向通信；
５智能化的現(xiàn)場(chǎng)儀表
２ 現(xiàn)場(chǎng)總線有哪些好處
１可以減少１／２－２／３隔離器、端子柜、１／０終端、１／０卡件、１／０文件及１／０柜子；這樣就節(jié)省了１／０裝置及裝置室的空間；
２由于免去了Ｄ／Ａ及Ａ／Ｄ變換，使精度可以從０．５％提高到０．１％；
３減少電纜的用量，費(fèi)用可以節(jié)?。叮叮セ蚋?；
４可以產(chǎn)生先進(jìn)的、智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表，如多變量變送器和執(zhí)行器等，使維修預(yù)報(bào)成為可能；
５可以將Ｐｒｏ功能植入到變送器或執(zhí)行器中去，大大縮短控制周期?？梢詮模模茫拥拿棵胝{(diào)節(jié)２～３次增加到每秒調(diào)節(jié)１０～２０次，改善調(diào)節(jié)性能；
６免除主機(jī)入口處的“瓶頸”現(xiàn)象，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性同時(shí)也可使主機(jī)騰出手來從事優(yōu)化等工作以提高效益；
７組態(tài)簡(jiǎn)單，安裝、運(yùn)行、維護(hù)簡(jiǎn)便；
８用戶可以自己擇優(yōu)選擇，達(dá)到最佳集成。
３ 現(xiàn)場(chǎng)總線的局限性
現(xiàn)場(chǎng)總線固然會(huì)給用戶帶來效益，但它還終究處于企業(yè)網(wǎng)的最低層，局部雖有效益，但有時(shí)卻不能為企業(yè)帶來整體效益。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線必須與企業(yè)管理自動(dòng)化如采用ＥＲＰ－－相結(jié)合。也就是所謂的管控一體化。
４ 應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)注意的若干問題
現(xiàn)場(chǎng)總線既然有眾多的優(yōu)點(diǎn)，而且已日益受到人們的重視，有的已開始應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用中還有許多應(yīng)該注意的問題，大致情況如下：
１開放性
開放性是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一，用戶喜歡開放式的系統(tǒng)，在全世界范圍內(nèi)，其中不乏價(jià)廉物美、性能優(yōu)越、服務(wù)周到的產(chǎn)品，用戶可以擇優(yōu)選擇從而達(dá)到最佳的集成。由于傳統(tǒng)的ＤＣＳ或ＰＬ屬于封閉式的系統(tǒng)，而新一代的ＦＣＳＦｉｅｌｄｂｕｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ屬于開放式的系統(tǒng)，因此它一出現(xiàn)，便受到廣大用戶的青睞。但值得注意的是：各種現(xiàn)場(chǎng)總線本身雖然是開放的，但不同種類現(xiàn)場(chǎng)總線之間卻是不開放的。
２國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方面
標(biāo)準(zhǔn)的制定可以推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展，保護(hù)制造廠商和用戶的利益，但以前標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)給我國(guó)的儀表制造商、設(shè)計(jì)院和廣大用戶帶來了極大的不便，也使我們?cè)馐芰艘欢ǖ膿p失，所以我們一定要注意標(biāo)準(zhǔn)的變化。目前現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已有１２種之多，而且還有增加的趨勢(shì)，至于世界各國(guó)，各個(gè)大型廠商的標(biāo)準(zhǔn)更多。這種現(xiàn)象不但是空前的，而且也是極不正常的，造成的后果是不論制造廠商也好，用戶也好，面對(duì)眾多的標(biāo)準(zhǔn)，在選擇時(shí)往往感到困惑而無所適從。所以說，多標(biāo)準(zhǔn)實(shí)質(zhì)上是沒有標(biāo)準(zhǔn)。
３互操作性
互操作性〔ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｌｅ是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的又一特點(diǎn)，但不同種類現(xiàn)場(chǎng)總線之間是不可互操作的，雖然他們可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相互訪問，或者通過ＰＣＯＬＥ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＣｏｎｔｒｏｌＪ７協(xié)議進(jìn)行互操作，但這種互操作只能在各自的主機(jī)間進(jìn)行，不能在彼此的現(xiàn)場(chǎng)儀表之間直接進(jìn)行。也就是說甲種現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)儀表不能與乙種現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)儀表直接進(jìn)行互操作，而甲種現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)儀表必須先通過自己的主機(jī)，再借助于ＯＰＣ協(xié)議到達(dá)乙種現(xiàn)場(chǎng)總線的主機(jī)，再下達(dá)到乙種現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)儀表的目的地。反之亦然。這種互操作必須通過上述的曲折途徑才能實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于實(shí)時(shí)控制ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ所要求的實(shí)時(shí)性來講，顯然是不能滿足的，因此也是沒有實(shí)際意義的。
４時(shí)間的確定性
各種現(xiàn)場(chǎng)總線的通信方式也不完全相同，主要有二種形式。主－從ｍａｓｔｅｒ－ｓｌａｖｅ式和廣播式，各有其特點(diǎn)。但在時(shí)間的確定性ｔｉｍｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ上，嚴(yán)格地講是有區(qū)別的，尤其對(duì)于那些特殊對(duì)象，是非常敏感的，例如發(fā)電廠對(duì)時(shí)間上的確定性，就有嚴(yán)格的要求。但是主從式現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)于時(shí)間上的確定性先天上就有所不足，所以有的主從式現(xiàn)場(chǎng)總線也在采取措施以彌補(bǔ)其不足，如采取軟件的辦法，在首發(fā)偏離的參數(shù)上進(jìn)行時(shí)間上的鎖定等。這也是我們應(yīng)特別注意的問題。
（５）冗余問題
用于過程控制的現(xiàn)場(chǎng)總線ＦＦ ＨＩ和Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＰＡ都是沒有冗余的。按照現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)思想，低速部分是不需要冗余的，但對(duì)于某些行業(yè)，某些對(duì)象在安全方面有特殊要求的部位確實(shí)是需要冗余的也有些企業(yè)由于國(guó)情或企業(yè)文化存在著差異，或者曾經(jīng)發(fā)生惡性事故的企業(yè)，往往也會(huì)提出不同程度的冗余要求。那么我們就要對(duì)沒有冗余的現(xiàn)場(chǎng)總線采取一些特殊的處理來保證企業(yè)所要求的冗余，這樣就會(huì)增加企業(yè)費(fèi)用，增加企業(yè)負(fù)擔(dān)。
（６）示范工程
我們都知道工程技術(shù)是實(shí)踐技術(shù)，在應(yīng)用中是不允許失敗的。因此示范工程對(duì)工程設(shè)計(jì)來講十分重要。當(dāng)然在設(shè)計(jì)時(shí)也不能生搬硬套，必須根據(jù)國(guó)情和工程的實(shí)際情況，通過調(diào)查研究，學(xué)習(xí)消化和吸收提高。可以用漸進(jìn)的辦法，先在外圍或者輔助設(shè)施上，進(jìn)而在主機(jī)不太關(guān)鍵的部位上采取措施進(jìn)行試驗(yàn)，取得成功后再逐步擴(kuò)大，但是這需要時(shí)間?？傊痉豆こ淌侵匾?，遺憾的是像樣的、具有說服力的現(xiàn)場(chǎng)總線大型示范工程至今還沒有看到過。
（７）工程造價(jià)問題
目前國(guó)內(nèi)用戶對(duì)硬件的價(jià)格比較敏感，而對(duì)軟件的費(fèi)用則往往注意不夠。在國(guó)外，硬件方面ＦＣＳ與ＤＣＳ的費(fèi)用可能持平或略高，但在工程設(shè)計(jì)和工程的安裝、調(diào)試和開車費(fèi)用方面則要低得多，因此綜合來講，總的費(fèi)用要低。在國(guó)內(nèi)，進(jìn)口硬件的費(fèi)用要高很多，但國(guó)內(nèi)目前人工費(fèi)用低，所以工程設(shè)計(jì)、管理、安裝和調(diào)試等費(fèi)用遠(yuǎn)比國(guó)外為低。所以在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí)我們要時(shí)刻注意其造價(jià)走勢(shì)。
（８）效益問題
就現(xiàn)在國(guó)內(nèi)情況而言，應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線基本上都是小系統(tǒng)，可效益還是很顯著的。但就現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)而言，系統(tǒng)越大，效益越顯著。我國(guó)現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)都是舊廠改造，現(xiàn)場(chǎng)總線還與老式的模擬儀表相混用，大大提高工藝，所以所得效益不能全歸現(xiàn)場(chǎng)總線的使用，工藝和管理上的改進(jìn)也是主要方面。
（９）先進(jìn)技術(shù)的采用問題
先進(jìn)技術(shù)是發(fā)展生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，采用先進(jìn)技術(shù)以后，能為企業(yè)創(chuàng)造效益，但需要提醒的是采用先進(jìn)技術(shù)需要一些必要的前提條件，不能盲目。歷史的經(jīng)驗(yàn)值得注意，自上世紀(jì)８０年代引進(jìn)的ＤＣＳ，大部分只發(fā)揮了３０％左右的功能即為一例。我們知道先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)的主要目的是以最少的投人獲得最大的產(chǎn)出。因此，作為一個(gè)自動(dòng)化的工程設(shè)計(jì)人員切不可單純地為先進(jìn)而先進(jìn)，為現(xiàn)場(chǎng)總線而現(xiàn)場(chǎng)總線，一定要注意實(shí)際情況。
評(píng)論