WAGO現(xiàn)場總線產品在面粉生產控制系統(tǒng)中的應用

面粉企業(yè)生產的面粉，其中一項很重要的質量指標就是面粉質量的穩(wěn)定性，這就要求面粉企業(yè)對加工設備的連續(xù)運行，生產的穩(wěn)定性有一個良好的把握，一個企業(yè)要想在激烈的行業(yè)競爭中取得一席之地，就必須用先進的自動化控制技術來武裝自己。

目前，很多知名面粉企業(yè)都采用基于PC、PLC產品的分布式控制系統(tǒng)（DCS），其主要特點之一是現(xiàn)場側設備與控制器之間的連接是一對一的連接方式，其傳輸信號為4-20mA（模擬量）或24VDC（開關量）。這種連接方式使設備與設備之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與外界之間很難進行信息交流，在一定程度上成為“信息孤島”。隨著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）的發(fā)展，總線控制技術的特點和優(yōu)勢越來越明顯，將WAGO現(xiàn)場總線產品應用于面粉生產過程的自動化控制系統(tǒng)中，必將對面粉加工業(yè)的自動化水平產生巨大飛躍。

1.現(xiàn)場總線

1.1現(xiàn)場總線的特點

現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字化、實時、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。它主要解決現(xiàn)場的智能化儀表，控制器，執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備之間的數(shù)字通信問題，以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。

現(xiàn)場總線的通信方式是使用一根通信電纜，將所有符合現(xiàn)場總線標準的現(xiàn)場設備及控制單元相互連接起來，以構成設備級與車間級的數(shù)字化通信網絡。

其主要特點為：

1.系統(tǒng)精度及可靠性高，系統(tǒng)集成大大簡化。可維護性好，并能充分發(fā)揮現(xiàn)場智能型設備可數(shù)字式傳輸?shù)奶攸c。

2.功能分散，反應速度提高，現(xiàn)場儀表具有高層次功能，某種程度上承擔了系統(tǒng)的控制功能。

3.通過增加本安物理通道，可應用于危險區(qū)域。（本安防爆：本質安全防爆技術，是一種以抑制電火花和熱效應能量為防爆手段的“安全設計”技術）

4.現(xiàn)場儀表之間可以通信，實現(xiàn)了現(xiàn)場儀表的自律分散控制。

目前，國際電工委員會（IEC），認定通過的8種現(xiàn)場總線為現(xiàn)行的現(xiàn)場總線技術標準。它們分別是：

①基金會現(xiàn)場總線FF；②ControNET；③Profibus；
④P-NET；⑤FF高速以太網HSE；⑥SwiftNET；⑦WorldFIP；⑧Interbus-S

2.2DCS系統(tǒng)與FCS系統(tǒng)的比較

1.DCS系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)，其控制器功能強大，在系統(tǒng)中承擔著十分重要的作用，數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關鍵，所以，必須整體投資一步到位，事后的擴容難度較大。而FCS系統(tǒng)將功能下放得較徹底，信息處理現(xiàn)代化。數(shù)字智能現(xiàn)場設備裝置的廣泛采用，使得控制器的功能與重要性相對減弱。因此，F(xiàn)CS系統(tǒng)投資起點低，可以邊用，邊擴，邊投運。

2.DCS系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng)，各公司產品基本不兼容。而FCS系統(tǒng)是開放式系統(tǒng)，用戶可以選擇不同廠商，不同品牌的各種設備連入現(xiàn)場總線，達到最佳的系統(tǒng)集成。

3.DCS系統(tǒng)的信息全都是二進制或模擬信號形成的，必須有D/A與A/D的轉換。而FCS系統(tǒng)是全數(shù)字化，就免去了D/A與A/D的轉換，高集成化高性能，使精度可以從±0.5%提高到±0.1%。

4.FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執(zhí)行器中，縮短了控制周期。目前，可以從DCS系統(tǒng)的每秒2～5次，提高到FCS系統(tǒng)的每秒10～20次，從而改善調節(jié)性能。

5.DCS系統(tǒng)可以控制和監(jiān)控工藝全過程，對自身進行診斷，維護和組態(tài)。但是，由于自身的致病弱點，其I/O信號采用傳統(tǒng)的模擬信號，因此，它無法在DCS工程師站上對現(xiàn)場儀表（含變送器，執(zhí)行器等）進行遠方診斷，維護和組態(tài)。FCS系統(tǒng)采用全新數(shù)字化技術，數(shù)字智能現(xiàn)場裝置發(fā)送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測信息差錯的功能。FCS系統(tǒng)采用雙向數(shù)字通信現(xiàn)場信號制。因此，它可以對現(xiàn)場裝置（含變送器，執(zhí)行機構等）進行遠方診斷，維護和組態(tài)。FCS系統(tǒng)的這一優(yōu)越性是DCS系統(tǒng)無法比擬的。