現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn)?現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用注意事項(xiàng)有哪些

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線，大家都有所耳聞。但是，并非所有人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線都有所了解，譬如為什么現(xiàn)場(chǎng)總線在生活中有如此多的應(yīng)用。本文中，為增進(jìn)大家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的認(rèn)識(shí)，將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)總線的兩點(diǎn)應(yīng)用注意事項(xiàng)加以介紹。如果你對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線相關(guān)內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)總線是順應(yīng)智能現(xiàn)場(chǎng)儀表而發(fā)展起來的一種開放型的數(shù)字通信技術(shù)，其發(fā)展的初衷是用數(shù)字通信代替一對(duì)一的 I／O 連接方式，把數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù) IEC 和美國儀表協(xié)會(huì) ISA 的定義，現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，它的關(guān)鍵標(biāo)志是能支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通信。

隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與智能儀表管控一體化（儀表調(diào)校、控制組態(tài)、診斷、報(bào)警、記錄）的發(fā)展，這種開放型的工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了新一代的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，即現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 FCS）。FCS 作為新一代控制系統(tǒng)，采用了基于開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的通信技術(shù)，突破了 DCS 采用專用通信網(wǎng)絡(luò)的局限；同時(shí)還進(jìn)一步變革了 DCS 中“集散”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成了全分布式系統(tǒng)架構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)。

1、節(jié)省硬件數(shù)量與投資。

由于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中分散在設(shè)備前端的智能設(shè)備能直接執(zhí)行多種傳感、控制、報(bào)警和計(jì)算功能，因而可減少變送器的數(shù)量，不再需要單獨(dú)的控制器、計(jì)算單元等，也不再需要 DCS 系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離技術(shù)等功能單元及其復(fù)雜接線，還可以用工控 PC 機(jī)作為操作站，從而節(jié)省了一大筆硬件投資，由于控制設(shè)備的減少，還可減少控制室的占地面積。

2、節(jié)省安裝費(fèi)用。

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接線十分簡(jiǎn)單，由于一對(duì)雙絞線或一條電纜上通常可掛接多個(gè)設(shè)備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設(shè)計(jì)與接頭校對(duì)的工作量也大大減少。當(dāng)需要增加現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備時(shí)，無需增設(shè)新的電纜，可就近連接在原有的電纜上，既節(jié)省了投資，也減少了設(shè)計(jì)、安裝的工作量。據(jù)有關(guān)典型試驗(yàn)工程的測(cè)算資料，可節(jié)約安裝費(fèi)用 60％以上。

3、節(jié)省維護(hù)開銷。

由于現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備具有自診斷與簡(jiǎn)單故障處理的能力，并通過數(shù)字通訊將相關(guān)的診斷維護(hù)信息送往控制室，用戶可以查詢所有設(shè)備的運(yùn)行，診斷維護(hù)信息，以便早期分析故障原因并快速排除。縮短了維護(hù)停工時(shí)間，同時(shí)由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，連線簡(jiǎn)單而減少了維護(hù)工作量。

4、用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)。

用戶可以自由選擇不同廠商所提供的設(shè)備來集成系統(tǒng)。避免因選擇了某一品牌的產(chǎn)品被“框死”了設(shè)備的選擇范圍，不會(huì)為系統(tǒng)集成中不兼容的協(xié)議、接口而一籌莫展，使系統(tǒng)集成過程中的主動(dòng)權(quán)完全掌握在用戶手中。

5、提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。

由于現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的智能化、數(shù)字化，與模擬信號(hào)相比，它從根本上提高了測(cè)量與控制的準(zhǔn)確度，減少了傳送誤差。同時(shí)，由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，設(shè)備與連線減少，現(xiàn)場(chǎng)儀表內(nèi)部功能加強(qiáng)：減少了信號(hào)的往返傳輸，提高了系統(tǒng)的工作可靠性。此外，由于它的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化和功能模塊化，因而還具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于重構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。

二、現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用注意事項(xiàng)

1、維修成本較高

如果在以往的 DCS 系統(tǒng)改為有現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的 DCS 系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備需要全部更換，以便適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)總線的需要，現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備承擔(dān)的調(diào)節(jié)功能增加也會(huì)使其造價(jià)的成本增加，同樣維修中，如果更換一樣儀表都會(huì)有很昂貴的費(fèi)用。減低這種費(fèi)用就要選擇信譽(yù)較好的廠家，使用其設(shè)備，如果設(shè)備的性能好，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，同樣可以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的效果，改善設(shè)備運(yùn)行性能。

2、對(duì)機(jī)組保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)考慮

電廠中熱控最重要的是對(duì)熱控保護(hù)的嚴(yán)格設(shè)計(jì)，防止保護(hù)不發(fā)生誤動(dòng)同時(shí)也要保證保護(hù)不發(fā)生拒動(dòng)，要求在控制系統(tǒng)的 IO 卡件以及設(shè)備上要求采用三取二的要求：如汽包水位變送器設(shè)計(jì)、爐膛負(fù)壓的設(shè)計(jì)在 DCS 上要求現(xiàn)場(chǎng)的三個(gè)設(shè)備分別進(jìn)入三個(gè)不相同的 IO 卡件當(dāng)中，三個(gè)不同的 IO 卡件分屬不同的控制站，達(dá)到保護(hù)不因?yàn)橐粋€(gè)設(shè)備、一個(gè) IO 卡件、一個(gè)控制站的故障而導(dǎo)致的保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象。

現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)這方面應(yīng)該著重考慮，由于現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)布置需要我們改變這種設(shè)計(jì)，否則就要增加費(fèi)用，如就地設(shè)備需要在就地完成三取二功能，而且信號(hào)需要分別與三條就地總線到達(dá)三個(gè)控制柜，這無疑增加了工作量，同時(shí)也增加了費(fèi)用，只有這樣才能達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求。

審核編輯黃昊宇