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如何評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)越性

作者: 時(shí)間:2012-11-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  目前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總路線有兩種看法:一是認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)總路線的優(yōu)點(diǎn)很多;二是認(rèn)為沒(méi)有體會(huì)到有價(jià)值的優(yōu)越性,甚至還有諸多的問(wèn)題沒(méi)有得到解決。解析這種現(xiàn)象的原因就是要搞清應(yīng)該如何評(píng)價(jià)和發(fā)揮的優(yōu)越性。

的優(yōu)越性


FF總線為例,主要有以下優(yōu)越性:
1FF現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)安裝材料與調(diào)試工作量減少
  現(xiàn)場(chǎng)總線的I/O系統(tǒng)卡件和布線簡(jiǎn)單,減少相應(yīng)的設(shè)計(jì)、安裝的工作量及控制室占用面積。
2FF現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的全數(shù)字化、智能化與功能自治化
  現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備將微處理器置入現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制儀表中,具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力。數(shù)字信號(hào)使設(shè)備的信息量大大增加,傳輸抗干擾能力強(qiáng),精確度高,減少了傳送誤差,提高系統(tǒng)的可靠性。傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與基本控制等功能在現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備中完成,而且為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備更高級(jí)的智能化提供了平臺(tái)空間。
現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是全分散性的體系結(jié)構(gòu),控制功能可以分散在各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表中,這樣減輕DCS主控制器的負(fù)荷,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可能苗條化,或用于更高級(jí)的控制和管理功能。
3FF現(xiàn)場(chǎng)總線具有開(kāi)放性、互操作性與互用性
  如果說(shuō)FF-H1總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的可互操作性使現(xiàn)場(chǎng)總線達(dá)到了DCS系統(tǒng)的420mA的信號(hào)互連的水平,而高速以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線HSE的可互操作性則達(dá)到了DCS系統(tǒng)控制總線的開(kāi)放的水平。使不同公司生產(chǎn)的控制器可以掛在同一網(wǎng)絡(luò)上協(xié)同工作,這對(duì)DCS而言是不可能實(shí)現(xiàn)的。電子設(shè)備描述語(yǔ)言(Electronic Device Description Lanquige, EDDL),為對(duì)象設(shè)備提供一個(gè)不依賴于某種軟件平臺(tái)的描述文件,使控制系統(tǒng)(FF、 Profibus 或其他)能夠理解設(shè)備中數(shù)據(jù)的意義并無(wú)功能損失地使用它們。這為用戶擺脫商業(yè)壟斷提供了可能性。
如果說(shuō)FF-H1總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的可互操作性使現(xiàn)場(chǎng)總線達(dá)到了DCS系統(tǒng)的420mA的信號(hào)互連的水平,而高速以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線HSE的可互操作性則達(dá)到了DCS系統(tǒng)控制總線的開(kāi)放的水平。
4FF現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)降低了設(shè)備的成本
  由于FF現(xiàn)場(chǎng)總線控制設(shè)備具有更多的自診斷參數(shù)和故障自診斷能力,并通過(guò)數(shù)字通信方式將診斷維護(hù)信息送往DCS,管理人員通過(guò)DCS的資產(chǎn)管理系統(tǒng)(AMS)可查詢所有儀表設(shè)備的運(yùn)行情況,診斷維護(hù)信息,尋找故障,以便早期分析故障原因并快速排除,儀表設(shè)備狀況始終處于維護(hù)人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控之中。與此同時(shí),根據(jù)AMS系統(tǒng)提供的信息準(zhǔn)確地制定大修或搶修的作業(yè)計(jì)劃和備件準(zhǔn)備,不必進(jìn)行調(diào)節(jié)閥的周期性的輪流解體檢修,縮短停工維修時(shí)間,節(jié)約維修費(fèi)用,降低成本。

現(xiàn)場(chǎng)總線另一角度的優(yōu)點(diǎn)


  如果換一個(gè)角度看,上述現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)越性又可以劃分為表面的、隱含的和潛在的優(yōu)越性3類。
1
.表面性
  最表面的優(yōu)越性就是節(jié)省60%甚至更多的電纜及相關(guān)的輔件、節(jié)省系統(tǒng)硬件數(shù)量和設(shè)備投資。節(jié)省電纜是非常直觀的也沒(méi)有什么分歧。據(jù)有關(guān)典型試驗(yàn)工程的測(cè)算資料表明??晒?jié)約安裝費(fèi)用30%以上。有一點(diǎn)說(shuō)明的是,對(duì)于大中系統(tǒng)這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是重要的,有震撼力的。而對(duì)于小系統(tǒng)則因?yàn)楣?jié)省額度有限經(jīng)常不被當(dāng)作重要因素考慮。
  系統(tǒng)硬件節(jié)省主要是減少了很多I/O卡。一條總線段如果掛8臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(不分輸入和輸出),那么有2個(gè)通道的總線接口卡可以取代28通道的傳統(tǒng)I/O卡,而4通道的總線接口卡可以取代4I/O卡。同時(shí)本安系統(tǒng)可以節(jié)省許多數(shù)量的安全柵。特別是FISCO(現(xiàn)場(chǎng)總線本質(zhì)安全概念)安全柵,一臺(tái)可以取代48臺(tái)傳統(tǒng)安全柵。
  但需要特別說(shuō)明一點(diǎn)?,F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)硬件節(jié)省與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)有較大的關(guān)系。所以在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段理解現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)精髓,合理確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能分配對(duì)降低硬件開(kāi)銷有較大的作用。分析目前市場(chǎng)可以買到的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)可以大致分為:
1)傳統(tǒng)DCS+現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)是全面繼承DCS所有特點(diǎn)和用戶已有習(xí)慣。
2)完全基于現(xiàn)場(chǎng)總線體系的結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)是更有效地節(jié)省硬件開(kāi)銷。
  由于智能現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)儀表可以完成基本控制功能。如PID調(diào)節(jié),甚至較復(fù)雜的串級(jí)、比率、前饋和分程等。所以,上位控制器/鏈接橋路器可以設(shè)計(jì)得較苗條。這也為降低現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)硬件費(fèi)用創(chuàng)造了條件。反之,如果我們不在現(xiàn)場(chǎng)儀表中完成它們本來(lái)可以而且應(yīng)該執(zhí)行的任務(wù)而繼續(xù)完全依靠傳統(tǒng)DCS一樣強(qiáng)大復(fù)雜的控制器來(lái)完成所有控制任務(wù),而僅僅將總線用于信號(hào)通信。這就浪費(fèi)了現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能能力,導(dǎo)致了上下功能重疊和成本不必要地上升。

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