現場總線技術的應用展望及產生的意義
現場總線是安裝在生產過程區(qū)域的現場設備/儀表與控制室內的自動控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數字式、多點通信的數據總線。其中,"生產過程"包括斷續(xù)生產過程和連續(xù)生產過程兩類。或者,現場總線是以單個分散的、數字化、智能化的測量和控制設備作為網絡節(jié)點,用總線相連接,實現相互交換信息,共同完成自動控制功能的網絡系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。
現場總線技術的應用展望:
(1)基于現場總線的一次儀表和二次儀表的研制?????
現在,生產自動化儀表的廠家必須向現場總線靠攏,開發(fā)出具有現場總線結構的一次及二次儀表。檢測、變換、補償、控制、告警、趨勢分析等功能可以分散在現場解決,簡化上層系統(tǒng),徹底實現分散控制、集中管理以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
(2)基于現場總線網絡設備的軟、硬件開發(fā)????
系統(tǒng)的開放性和通信問題是分散控制系統(tǒng)的突出問題,它需要解決不同廠家軟、硬件產品能否集中到一個系統(tǒng)的問題。
(3)開放的組態(tài)技術研究????
目前現場總線系統(tǒng)的組態(tài)是比較復雜的,需要組態(tài)的參數多,各參數之間的關系比較復雜,所以研究開放的組態(tài)技術也是現場總線的發(fā)展趨勢。開放的組態(tài)技術的研究主要還包括網絡拓撲結構、網絡設備、網段互聯(lián)等。
(4)網絡設計與網絡管理技術的增強???
網絡設計的重點是從物理形態(tài)上考慮通信網絡和輸入、輸出線纜網絡的布置,減少信息的往返傳遞是現場總線系統(tǒng)中網絡設計和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則。因此,網絡設計時應優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點放在同一條支路里。網絡管理技術主要還包括網絡管理軟件、網絡數據操作與傳輸。現場總線的出現形成了低層網絡,應同時提供與企業(yè)網、國際互聯(lián)網相連接的可能性。
(5)基于現場總線技術的全開放控制系統(tǒng)集成技術的開發(fā)????
自動化系統(tǒng)與設備將朝著現場總線體系結構的方向發(fā)展,并且涉及的應用領域十分廣闊,幾乎覆蓋了所有的過程控制領域。?
(6)控制網絡與數據網絡的結合
現場總線技術產生的意義:
(1)現場總線(Fieldbus)技術是實現現場級控制設備數字化通信的一種工業(yè)現場層網絡通信技術;是一次工業(yè)現場級設備通信的數字化革命。現場總線技術可使用一條通信電纜將現場設備(智能化、帶有通信接口)連接,用數字化通信代替4-20mA/24VDC信號,完成現場設備控制、監(jiān)測、遠程參數化等功能。?
(2)傳統(tǒng)的現場級自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用一對一連線的、4-20mA/24VDC信號,信息量有限,難以實現設備之間及系統(tǒng)與外界之間的信息交換,使自控系統(tǒng)成為工廠中的"信息孤島",嚴重制約了企業(yè)信息集成及企業(yè)綜合自動化的實現。?
(3)基于現場總線的自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用計算機數字化通信技術,使自控系統(tǒng)與設備加入工廠信息網絡,?構成企業(yè)信息網絡底層,使企業(yè)信息溝通的覆蓋范圍一直延伸到生產現場。在CIMS系統(tǒng)中,現場總線是工廠計算機網絡到現場級設備的延伸,是支撐現場級與車間級信息集成的技術基礎。
現場總線技術的產生促進了現場設備的數字化和網絡化,使現場控制的功能更加強大。由于采用了現場總線技術而帶來了過程控制系統(tǒng)的開放性,使得系統(tǒng)成為具有測量、控制、執(zhí)行和過程診斷等綜合能力的控制網絡。