現(xiàn)場總線技術及其在水泥廠中的應用

1.3.4 CAN總線
CAN是控制局域網(wǎng)總線（Control Area Network）的簡稱，最早有德國BOSCH公司推出，用于汽車內部測量與執(zhí)行部件間的數(shù)據(jù)通信，其總線規(guī)范現(xiàn)已被ISO國際標準組織制定為國際標準。由于得到了Motorola,Intel,Philip,Siemens,NEC等公司的支持，它廣泛應用在離散控制領域。CAN協(xié)議也是建立在國際標準組織的開放系統(tǒng)互連模型基礎上的，不過，其模型結構只有三層，即只取OSI低層的物理層，數(shù)據(jù)鏈層和頂層的應用層。其信號傳輸介質為雙絞線。通訊速率最高可達1Mbps/40m,直接傳輸距離最遠可達10km/5kbps,可接設備數(shù)最多達110個。CAN信號傳輸采用短楨結構，每一貞的有效字節(jié)數(shù)為8個，因而傳輸時間短，受干擾的概率低。當節(jié)點嚴重錯誤時，具有自動關閉的功能。以切斷該節(jié)點與總線的聯(lián)系，使總線上的其他節(jié)點及其通信不受影響，具有較強的抗干擾能力。

1.3.5 HART
HART是Highway Addressable Remote Transducer的縮寫。最早由Rosemount公司開發(fā)并得到八十多家著名儀表公司的支持，于1993年成立了HART通信基金會。這種被稱為可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議，其特點是現(xiàn)在有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字信號通信，屬于模擬系統(tǒng)向熟悉系統(tǒng)轉變過程中的過渡性產品，因而在當前的過度時期具有教強的市場競爭能力，得到了較快發(fā)展。

它規(guī)定了 一系列命令，按命令方式工作。它有三類命令，第一類稱為通用命令，這是所有設備都理解，執(zhí)行的命令；第二類成為一般行為命令，所提供的功能可以在許多現(xiàn)場設備（盡管不是全部）中實現(xiàn)，這類命令包括最常用的現(xiàn)場設備功能庫；第三類稱為特殊設備命令，以便在某些設備中實現(xiàn)特殊功能，這類命令既可以在基金會中開放使用，又可以為開發(fā)此命令的公司所獨有。在一個現(xiàn)場設備中通?？砂l(fā)現(xiàn)同時存在這三類命令。

HART采用同意的設備描述語言DDL?，F(xiàn)場設備開發(fā)商采用這種標準語言來描述設備特性，由HART基金會負責登記管理這些設備描述并把它們編為設備描述字典，主設備運用DDL技術來理解這些設備的特性參數(shù)而不必為這些設備開發(fā)專用接口。但由于這些模擬數(shù)字混合信號制，導致那儀開發(fā)出一種能滿足各公司要求的通信接口芯片。

HART能利用總線供電，可滿足本質安全防爆要求，并可以組成由手持編程器與管理系統(tǒng)主機作為主設備的雙主設備系統(tǒng)。

2 現(xiàn)場總線技術在水泥廠自動化系統(tǒng)中的應用
在以往水泥廠窯系統(tǒng)工況監(jiān)測中，我們采用的是一對一的模擬控制方式，見圖1 窯尾系統(tǒng)現(xiàn)場控制站。

這種方式中，現(xiàn)場每一臺儀表的測量信號，均通過各自的電纜以模擬量信號方式傳入現(xiàn)場控制站，在現(xiàn)場控制站中還需要配備相應的AI、AO模件，每一個模擬量信號需占用一個通道，由于窯系統(tǒng)的儀表測點很多，控制站需設大量的模擬量模件，硬件投資大，而且設備維護任務也很重。