西門(mén)子3RW4046-1BB14

時(shí)間：2023-04-17作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：45

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可編程序控制器(PLC)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相結(jié)合

IEC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(Fieldbus)的定義是“安裝在制造和過(guò)程區(qū)城的現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、申行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線(xiàn)稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)”。它是當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化的熱點(diǎn)之一?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)以開(kāi)放的、獨(dú)立的、全數(shù)字化的雙向多變量通信代替0~10mA或420mA現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)儀表信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)/O集檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、通信為一體,可以代替變送器、調(diào)節(jié)器、記錄儀等模擬儀表。它不需要框架、機(jī)柜、可以直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)軌槽上,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)1/的按線(xiàn)為簡(jiǎn)單,只需一根電纜,從主機(jī)開(kāi)始,沿?cái)?shù)據(jù)鏈從一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)IO連接到下一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)1/0。使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)后,自控系統(tǒng)的配線(xiàn)、安裝、調(diào)試和維護(hù)等方面的費(fèi)用可以節(jié)約2/3左右,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)I/O與可編程序控制器可以組成廉價(jià)的DCS系統(tǒng)。

我國(guó)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)及其開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃提出了2005年應(yīng)達(dá)到的發(fā)展目標(biāo),基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)的品種數(shù)過(guò)200個(gè),產(chǎn)值過(guò)60億元,產(chǎn)量產(chǎn)值占工業(yè)自動(dòng)化儀表行業(yè)的80%以上,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率大于60%,出口6000萬(wàn)美元。由此不難看出現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表在未來(lái)工業(yè)自動(dòng)控制中的地位和發(fā)展前景。

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)將DCS的控制站功能分散給現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備,僅靠現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的基本功能。例如將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及其驅(qū)動(dòng)電路、輸出特性補(bǔ)償、PID控制和運(yùn)算、閥門(mén)自校驗(yàn)和自診斷功能集成在一起,再配上溫度變送器就可以組成一個(gè)閉環(huán)溫度控制系統(tǒng),有的傳感器中也植人了PID控制功能。

使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)后,操作員可以在中央控制室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,還可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的白診斷功能預(yù)測(cè)故障和尋找故障點(diǎn)。







由于歷史的原因,現(xiàn)在有多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)并存,簡(jiǎn)介如下:

1.Foundation Fieldbus(基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn))

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基金會(huì)(FF)是公認(rèn)的一不依附于某個(gè)公司或企業(yè)集團(tuán)的非商業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)化組織,它致力于建立上統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議?；饡?huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(FF)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)**許可要求,可供所有的生產(chǎn)廠(chǎng)家使用,其總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢驗(yàn)等信息全部公開(kāi)。FF得到了世界上幾乎所有的*儀表控制生產(chǎn)廠(chǎng)家的支持。

2.PROFIBUS(過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn))

PROFIBILS (Proces Field Bus)是作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總戰(zhàn)。它由3個(gè)系列組成:PROFIBUS-DP用于分散的外部設(shè)備和自控設(shè)備之間的高速;PROFIBUS-FMS適用于一般自動(dòng)化的中速;PROFIBUS-PA用于過(guò)程白動(dòng)化的低速。

3.LonWorks(局域操作網(wǎng)絡(luò))

Lon Works(Locul Operuting Network)采用符合1S0/0SI模型全部7層標(biāo)準(zhǔn)的LonTak通信協(xié)議,它被封裝在稱(chēng)為Neuron(神經(jīng)元)的芯片中。該芯片有3個(gè)8位的CPU,一個(gè)是介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制處理器,二個(gè)為網(wǎng)絡(luò)處理器,三個(gè)足應(yīng)用處理器,執(zhí)行用戶(hù)程序及其調(diào)用的操作系統(tǒng)服務(wù):Neuron芯片還固化了34種I/O控制對(duì)象,日前已有幾千家公司推出了Lon-Works產(chǎn)品。

4. CAN(控制器局坡網(wǎng)絡(luò))

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)領(lǐng)城中,在1EC61158和1E062026標(biāo)準(zhǔn)之前,CAN(Cntroller Area Network)總線(xiàn)品業(yè)一被批準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)。CAN總線(xiàn)的點(diǎn)線(xiàn)規(guī)范已技標(biāo)準(zhǔn)化組織(1SO)制常頭東準(zhǔn)1S011509高信過(guò)業(yè)1bp)和8011510(雨情出15Kb).CAN點(diǎn)出得到了計(jì)算機(jī)芯片商的廣泛支持,它們紛紛推出直接帶有CAN接口的微處理器(MCU)芯片。帶有CAN的MCU芯片總已經(jīng)過(guò)1億片,因此在接口芯片技術(shù)方面CAN已經(jīng)遙遙良好于其他所有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。Itel Motrola Philps、NEC等公司都生產(chǎn)帶CAN通信協(xié)議的CAN單片機(jī)CAN控制器和CANI/0器件等支持CAN總線(xiàn)的芯片。

需要指出的是CAN總線(xiàn)同時(shí)是EC62026-2設(shè)備網(wǎng)絡(luò)(Device Neltwork,DN)和IEC62026-5靈巧配電系統(tǒng)(Smar Distributed System, SDS)的物理層,因此它是1EC62026主要的技術(shù)基礎(chǔ)。

一些主要的可編程序控制器廠(chǎng)家將現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)作為可編程序控制器控制系統(tǒng)中的底層網(wǎng)絡(luò)。如Rockwell公司的PLC5系列可編程序控制器安裝了PROFIBUS協(xié)處理器模塊后,能與其他廠(chǎng)家支持PROFIBUS通信協(xié)議的設(shè)備(如傳感器、執(zhí)行器、變送器、驅(qū)動(dòng)器、數(shù)控裝置和個(gè)人計(jì)算機(jī))通信。西門(mén)子公司的S7-200系列可編程序控制器配備EM277PROFIBUSDP接山模塊后可接人PROFIBUS網(wǎng)絡(luò),傳輸速率可達(dá)12Mbps,可連接127個(gè)節(jié)點(diǎn),傳輸距離23.8km(光纖電纜)/9.6km(雙紋線(xiàn))。Schneider公司的Modion TSXQuantum控制系統(tǒng)的Lon Worka模塊可用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合,如樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

可編程序控制器與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相結(jié)合,可以組成價(jià)格便宜、功能強(qiáng)大的分布式控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)LO的迅猛發(fā)展和價(jià)格的下降,可編程序控制器的功能可能在某些領(lǐng)域(如過(guò)程控制領(lǐng)城)被現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)I/0部分取代。











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