現(xiàn)場總線為什么能夠成為工業(yè)自動化的主流?

現(xiàn)場總線是工業(yè)控制系統(tǒng)的新型通訊標準,是基于現(xiàn)場總線的低成本自動化系統(tǒng)技術。現(xiàn)場總線技術的采用將帶來工業(yè)控制系統(tǒng)技術的革命。采用現(xiàn)場總線技術可以促進現(xiàn)場儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統(tǒng)開放化,符合工業(yè)控制系統(tǒng)領域的技術發(fā)展趨勢。

作為連接生產現(xiàn)場的儀表、控制器等自動化裝置的通訊網(wǎng)絡,現(xiàn)場總線是九十年代在國際興起的新一代全分布式控制系統(tǒng)的核心技術。伴隨著數(shù)字化時代的來臨,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System, FCS)必將成為工業(yè)自動化的主流。

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點:

全數(shù)字化

將企業(yè)管理與生產自動化有機結合一直是工業(yè)界夢寐以求的理想,但只有在FCS出現(xiàn)以后這種理想才有可能高效、低成本地實現(xiàn)。在采用FCS的企業(yè)中,用于生產管理的局域網(wǎng)能夠與用于自動控制的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡緊密銜接。此外,數(shù)字化信號固有的高精度、抗干擾特性也能提高控制系統(tǒng)的可靠性。

全分布

在FCS中各現(xiàn)場設備有足夠的自主性,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備中,而不再需要一個中央控制計算機,實現(xiàn)真正的分布式控制。

雙向傳輸

傳統(tǒng)的4~20mA電流信號,一條線只能傳遞一路信號?,F(xiàn)場總線設備則在一條線上即可以向上傳遞傳感器信號,也可以向下傳遞控制信息。

自診斷

現(xiàn)場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,而這在只能傳遞一路信號的傳統(tǒng)儀表中是做不到的。

節(jié)省布線及控制室空間

傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)每個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大配線架。而在FCS系統(tǒng)中多臺現(xiàn)場設備可串行連接在一條總線上,這樣只需極少的線進入中央控制室,大量節(jié)省了布線費用,同時也降低了中央控制室的造價。

多功能儀表

數(shù)字、雙向傳輸方式使得現(xiàn)場總線儀表可以擺脫傳統(tǒng)儀表功能單一的制約,可以在一個儀表中集成多種功能,做成多變量變送器,甚至集檢測、運算、控制與一體的變送控制器。

開放性

1999年底現(xiàn)場總線協(xié)議已被IEC 批準正式成為國際標準,從而使現(xiàn)場總線成為一種開放的技術。

互操作性

現(xiàn)場總線標準保證不同廠家的產品可以互操作,這樣就可以在一個企業(yè)中由用戶根據(jù)產品的性能、價格選用不同廠商的產品,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品限制,促進了有效的競爭,降低了控制系統(tǒng)的成本。

智能化與自治性

現(xiàn)場總線設備能處理各種參數(shù)、運行狀態(tài)信息及故障信息,具有很高的智能,能在部件、甚至網(wǎng)絡故障的情況下獨立工作,大大提高了整個控制系統(tǒng)的可靠性和容錯能力。

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