現(xiàn)場(chǎng)總線io模塊關(guān)鍵技術(shù)的分析

現(xiàn)場(chǎng)總線的概念是隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)成為可能后,于1984年左右提出的。現(xiàn)場(chǎng)總線io模塊是面向工廠底層自動(dòng)化及信息集成的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。類型主要有:FF、 Profibus、 Controlnet、PNET、 InterBusCAN和 Modbus等。這些總線各有各的規(guī)范,互不兼容?？刂葡到y(tǒng)有如下主要優(yōu)點(diǎn)：

(1)全數(shù)字化。在采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的企業(yè)中,用于生產(chǎn)管理的局域網(wǎng)能夠與用于自動(dòng)控制的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)緊密銜接。此外,數(shù)字化信號(hào)固有的高精度、抗千擾特性也能提高控制系統(tǒng)的可靠性

2)全分布。在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中,各現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有足夠的自主性,它們彼此之間相互通信,完全可以把各種控制功能分散到各種設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)真正的分布式控制

3)雙向傳輸。對(duì)于傳統(tǒng)的420mA電流信號(hào),一條線只能傳遞一路信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備在一條線上則可以向上傳遞傳感器信號(hào),也可以向下傳遞控制信號(hào)

4)自診斷?，F(xiàn)場(chǎng)總線儀表本身具有自診斷功能,而且這種診斷信息可以送到中央控制室,以便于維護(hù),而這在只能傳遞一路信號(hào)的傳統(tǒng)儀表中是做不到的

5)節(jié)省布線及控制室空間。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)每個(gè)儀表都需要一條線連到中央控制室在中央控制室裝備一個(gè)搭配線架。而在FCS系統(tǒng)中多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可串行連接在一條總線上只需較少的線進(jìn)入中央控制室,這樣就大量節(jié)省了布線費(fèi)用,同時(shí)也降低了中央控制室的造

6)多功能儀表。數(shù)字雙向傳輸方式使得現(xiàn)場(chǎng)總線儀表可以擺脫傳統(tǒng)儀表功能單一的制可以在表中集成多種功能,做成多變量變送器,甚至集檢測(cè)、運(yùn)算、控制于一體的變送控制器

7)開放性。1999年底現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議已被EC批準(zhǔn)正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),從而使現(xiàn)場(chǎng)總線成為一種開放的技術(shù)

8)互操作性?，F(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)保證不同廠家的產(chǎn)品可以互操作,這樣就可以在一個(gè)企業(yè)中由用戶根據(jù)產(chǎn)品的性能、價(jià)格選用不同廠商的產(chǎn)品,集成在一起,避免了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中必須選用同一廠家的產(chǎn)品限制,促進(jìn)有效的競(jìng)爭(zhēng),降低控制系統(tǒng)的成本

9)智能化與自治性?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備具有很高的智能,能處理各種參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)信息及故障信息,甚至能在部件、網(wǎng)絡(luò)故障的情況下獨(dú)立工作,大大提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性。

現(xiàn)場(chǎng)總線突破了DCS系統(tǒng)中因?qū)Ｓ猛ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的封閉造成的缺陷,采用開放化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案,把來自不同廠商而遵守同一協(xié)的自動(dòng)化設(shè)備連接成控制網(wǎng)絡(luò),組合成各類控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的各種功能。其突出特點(diǎn)是開放性、分散性與數(shù)字通信。