現(xiàn)場總線技術(shù)介紹和現(xiàn)場總線系統(tǒng)應用研究
1 現(xiàn)場總線系統(tǒng)概述
隨著控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)正在從工業(yè)生產(chǎn)過程的決策層、管理層、監(jiān)控層和控制層滲透到現(xiàn)場設備,這樣就產(chǎn)生了現(xiàn)場總線技術(shù)以及由此組成的控制系統(tǒng)—現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS,F(xiàn)ieldbusControlSystem)。自現(xiàn)場總線技術(shù)在90年代后期問世以來,它就已經(jīng)開創(chuàng)了自動化控制技術(shù)的新紀元—數(shù)字時代。目前現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)化工、石化、冶金、建材、醫(yī)藥等工業(yè)過程中開始了成功的應用并取得了顯著的效益。
在國內(nèi),現(xiàn)場總線在火電廠機組控制方面已有局部使用,但還沒有在全廠使用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的范例。簽與此,我們在某電廠機組重要程度相對較低的鍋爐補給水處理、工業(yè)廢水處理、循環(huán)水處理系統(tǒng)(以下簡稱主廠房外水系統(tǒng))采用現(xiàn)場總線技術(shù)進行控制,作為FCS應用的嘗試與研究。
2 現(xiàn)場總線技術(shù)
根據(jù)國際電工委員會IEC61158標準的定義:安裝在制造或生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、雙向、多點通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場總線。由現(xiàn)場總線與現(xiàn)場智能設備組成的控制系統(tǒng)稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS。
衡量一個控制系統(tǒng)是否為真正的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS有三個關(guān)鍵要點,即:核心、基礎和本質(zhì)。FCS的核心是總線協(xié)議,只有遵循現(xiàn)場總線協(xié)議的控制系統(tǒng),才能稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng);FCS的基礎是數(shù)字智能現(xiàn)場儀表,它是FCS的硬件支撐;FCS的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化,這是FCS的系統(tǒng)效能體現(xiàn)?,F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是一種全計算機、全數(shù)字、雙向通信的新型控制系統(tǒng)?,F(xiàn)場設備級的數(shù)字化、網(wǎng)絡化是電廠信息化管理的基礎。
現(xiàn)場總線技術(shù)開發(fā)的出發(fā)點就是要為用戶提供開放的、具有可互操作性、可互換性和統(tǒng)一標準的測量和控制產(chǎn)品,以現(xiàn)場總線技術(shù)為基礎的FCS的優(yōu)越性概括起來有以下幾方面:互操作性、分散性、可靠性、精確性、開放性、經(jīng)濟性、可維護性。
1999年底IECTC65(負責工業(yè)測量和控制的第65標準化委員會)通過了8種類型的現(xiàn)場總線作為IEC61158國際標準。2001年8月經(jīng)過修訂制定出10種類型的現(xiàn)場總線標準(第三版),分別為:
(1)Type1 TS61158(FF H1)現(xiàn)場總線
?。?)Type2 ControlNet和EtherNet/IP現(xiàn)場總線
?。?)Type3 Profibus現(xiàn)場總線
?。?)Type4 P-Net現(xiàn)場總線
(5)Type5 FFHSE現(xiàn)場總線
?。?)Type6 SwiftNet現(xiàn)場總線
?。?)Type7 WorldFIP現(xiàn)場總線
(8)Type8 Interbus現(xiàn)場總線
(9)Type9 FF HSE現(xiàn)場總線
?。?0)Type10 Profinet現(xiàn)場總線
各種現(xiàn)場總線是針對不同的應用領(lǐng)域開發(fā)的,不可能采用同一種總線解決所有的工業(yè)控制和過程控制。
在連續(xù)生產(chǎn)的過程自動化領(lǐng)域如石化、化工、電力、冶金等Profibus和FF總線比較適合。下面對Profibus和FF總線分別進行介紹:
評論