現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)正逐步“傻瓜化”

一、通過(guò)應(yīng)用技術(shù)發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)越性很多。首先要突出現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)降低系統(tǒng)投資成本和減少運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。這一點(diǎn)很重要，有了這一基本思想，在進(jìn)行總線(xiàn)類(lèi)型的選擇和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)有明確的方向。但現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的這項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)能否發(fā)揮，與應(yīng)用者是否合理地使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、充分發(fā)揮它的潛能有關(guān)。

二、不同類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)組合更有利于降低成本

不同類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的簡(jiǎn)單比較，針對(duì)不同的情況選用不同的總線(xiàn)可以最大限度地降低系統(tǒng)成本；位式總線(xiàn)（Sensor Bus or Bit-Bus ）：AS-I，簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)量I/0模塊字節(jié)總線(xiàn)（Device Bus or Byte-Bus ）：Device Net，開(kāi)關(guān)量和模擬量I/0模塊，適合PLC應(yīng)用或過(guò)程控制應(yīng)用數(shù)據(jù)流總線(xiàn)（Ful l Function Bus or Block-Bus ）：Foundation Fieldb us，具奇功能塊的開(kāi)關(guān)量和模擬量I/O設(shè)備，適合過(guò)程控制位式總線(xiàn)的能力很有限，用位式總線(xiàn)作為大型系統(tǒng)的信息傳輸主體是不可能的。但是它在成本，速度等方面的優(yōu)勢(shì)又是其他高層次總線(xiàn)無(wú)法替代的。因此它常常與其他總線(xiàn)混合使用。

用戶(hù)可能會(huì)擔(dān)心，用了多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的操作、管理變得復(fù)雜。實(shí)際現(xiàn)在一些通用的人機(jī)界面軟件，都支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，因此到人機(jī)界面這一層，不同總線(xiàn)的區(qū)別對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是不大的。

三、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化

一個(gè)控制系統(tǒng)，無(wú)論是采用DCS還是采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的。實(shí)際上，采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和智能儀表后，可以從現(xiàn)場(chǎng)得到更多的診斷、維護(hù)和管理信息?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的信息量大大增加了，而傳輸信息的線(xiàn)纜卻大大減少了。這就要求一方面要大大提高線(xiàn)纜傳輸信息的能力、減少多余信息的傳遞。另一方面要讓大量信息在現(xiàn)場(chǎng)就地完成處理，減少現(xiàn)場(chǎng)與控制機(jī)房之間的信息往返。

如果僅僅把現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)理解為省掉了幾根電纜，是沒(méi)有理解到它的實(shí)質(zhì)。信息處理的現(xiàn)場(chǎng)化才是智能化儀表和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)所追求的目標(biāo)，也是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)不同與其他計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的標(biāo)志。

四、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

一般控制系統(tǒng)也有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是從物理形態(tài)上考慮通信網(wǎng)絡(luò)和輸入、輸出線(xiàn)纜網(wǎng)絡(luò)的布置。前面提到許多現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)是線(xiàn)形的，每一組網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)數(shù)是有限制的。由于網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)數(shù)較少，因此除考慮網(wǎng)絡(luò)的物理布置之外，還要考慮減少信息在網(wǎng)絡(luò)上的往返傳遞。

減少信息的往返傳遞是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則。減少信息往返常?？蓭?lái)改善系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的好處。因此，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點(diǎn)，放在同一條支路里。例如多回路調(diào)節(jié)中，一個(gè)調(diào)節(jié)回路的節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量放置在同一條支路里。

五、系統(tǒng)組態(tài)傻瓜化

現(xiàn)在一些帶現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)儀表本身裝了許多功能塊，雖然不同產(chǎn)品同種功能塊在性能上會(huì)稍有差別，但一個(gè)網(wǎng)絡(luò)支路上有許多功能類(lèi)同功能塊的情況是客觀(guān)存在的。選用哪一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表上的功能塊，是系統(tǒng)組態(tài)要解決的問(wèn)題?？紤]這個(gè)問(wèn)題的原則是，盡量減少總線(xiàn)上的信息往返。一般可以選擇與該功能有關(guān)的信息輸出最多的那臺(tái)儀表上的功能塊。

目前現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的組態(tài)是比較復(fù)雜的，需要組態(tài)的參數(shù)多，各參數(shù)之間的關(guān)系比較復(fù)雜，如果不是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)非常熟悉，很難將系統(tǒng)設(shè)置到最佳狀態(tài)。顯然，廣大用戶(hù)對(duì)這種狀態(tài)不滿(mǎn)意。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的制造商也正在努力，以使系統(tǒng)組態(tài)逐步“傻瓜化”。

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