現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展與DCS系統(tǒng)的發(fā)展

在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中,控制站可以用來實(shí)現(xiàn)包括控制回路的PID運(yùn)算和控制回路之間的協(xié)調(diào)控制等功能,現(xiàn)場總線則是由現(xiàn)場智能設(shè)備和人機(jī)接口構(gòu)成兩層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時(shí)把常規(guī)的PID在智能變送器中實(shí)現(xiàn)。

總線控制系統(tǒng)的局限性限制了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的功能,使之不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)調(diào)控制功能,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,其結(jié)構(gòu)中需要包含控制站,即需要三層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣,三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就與DCS相似了,但是其中控制站所承擔(dān)的功能卻與DCS有很大差別。在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中,控制站可以用來實(shí)現(xiàn)包括控制回路的PID運(yùn)算和控制回路之間的協(xié)調(diào)控制等功能。但在FCS中,底層的PID等基本控制功能卻完全由現(xiàn)場設(shè)備來完成,控制站只完成控制回路之間信息的交流和控制協(xié)調(diào)功能。這樣的話,就大大減輕了控制器的負(fù)荷率,分散了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)性,加快了數(shù)據(jù)處理速度。

現(xiàn)場總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的集成:

這種方式是通過接口卡,把現(xiàn)場總線掛到DCS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層中,可以通過DCS的操作站對現(xiàn)場總線中得控制信息和測量信息進(jìn)行瀏覽和修改。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是原來在DCS控制器里的一些控制算法和計(jì)算功能可以下放到現(xiàn)場儀表中實(shí)現(xiàn),并且在操作界面上得到相關(guān)參數(shù)和信息,不需要對控制站進(jìn)行改動(dòng),對原系統(tǒng)影響比較小。

現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展與DCS系統(tǒng)的發(fā)展:

傳統(tǒng)DCS的分散控制是建立在分散的過程控制裝置上的,過程控制裝置與現(xiàn)場變送器以及執(zhí)行器之間是通過模擬信號(hào)進(jìn)行單向傳輸?shù)模捎谀M量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換與各種控制規(guī)模的運(yùn)算都需要在過程控制裝置內(nèi)部完成,使得傳輸?shù)男畔⒘可伲实?,安裝工作量大。隨著現(xiàn)場儀表的智能化和數(shù)字化,現(xiàn)場總線設(shè)備的不斷開發(fā),使得DCS的控制功能下移到現(xiàn)場的變送器中成為可能,這樣,就縮短了采樣周期,提高了控制質(zhì)量。

相比DCS系統(tǒng),現(xiàn)場總線傳輸?shù)男盘?hào)是雙向的,而且傳輸信息量大,而且操作人員可直接在控制室對現(xiàn)場儀表進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)和故障診斷等。這樣的話,就減少了DCS的安裝空間,I/O接口以及附屬設(shè)備。

由于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的眾多優(yōu)點(diǎn),必將推動(dòng)集散控制系統(tǒng)的深刻變革。新一代的DCS都包含了各種形式的現(xiàn)場總線接口,用來支持多種標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線儀表等;此外,新一代的DCS還改變了相對集中的控制站結(jié)構(gòu),換成了分散的導(dǎo)軌式或現(xiàn)場安裝的I/O模塊。由此,DCS將吸收FCS的長處,不斷發(fā)展和壯大,實(shí)現(xiàn)真正的分散控制,向著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的方向發(fā)展。

智能系統(tǒng)的運(yùn)用都是在不斷的開拓的過程,針對使用中出現(xiàn)的問題作出修改,將產(chǎn)品的使用性能達(dá)到理想的運(yùn)行狀態(tài),提高使用效率。

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