現(xiàn)場總線技術的發(fā)展與DCS系統(tǒng)的發(fā)展
在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中,控制站可以用來實現(xiàn)包括控制回路的PID運算和控制回路之間的協(xié)調控制等功能,現(xiàn)場總線則是由現(xiàn)場智能設備和人機接口構成兩層的網(wǎng)絡結構,同時把常規(guī)的PID在智能變送器中實現(xiàn)。
總線控制系統(tǒng)的局限性限制了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的功能,使之不能實現(xiàn)復雜的協(xié)調控制功能,為了實現(xiàn)這個功能,其結構中需要包含控制站,即需要三層的網(wǎng)絡結構。這樣,三層網(wǎng)絡結構的現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡就與DCS相似了,但是其中控制站所承擔的功能卻與DCS有很大差別。在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中,控制站可以用來實現(xiàn)包括控制回路的PID運算和控制回路之間的協(xié)調控制等功能。但在FCS中,底層的PID等基本控制功能卻完全由現(xiàn)場設備來完成,控制站只完成控制回路之間信息的交流和控制協(xié)調功能。這樣的話,就大大減輕了控制器的負荷率,分散了系統(tǒng)的風險性,加快了數(shù)據(jù)處理速度。
現(xiàn)場總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡層的集成:
這種方式是通過接口卡,把現(xiàn)場總線掛到DCS系統(tǒng)的網(wǎng)絡層中,可以通過DCS的操作站對現(xiàn)場總線中得控制信息和測量信息進行瀏覽和修改。這種方式的優(yōu)點是原來在DCS控制器里的一些控制算法和計算功能可以下放到現(xiàn)場儀表中實現(xiàn),并且在操作界面上得到相關參數(shù)和信息,不需要對控制站進行改動,對原系統(tǒng)影響比較小。
現(xiàn)場總線技術的發(fā)展與DCS系統(tǒng)的發(fā)展:
傳統(tǒng)DCS的分散控制是建立在分散的過程控制裝置上的,過程控制裝置與現(xiàn)場變送器以及執(zhí)行器之間是通過模擬信號進行單向傳輸?shù)?,由于模擬量與數(shù)字量的轉換與各種控制規(guī)模的運算都需要在過程控制裝置內部完成,使得傳輸?shù)男畔⒘可?,效率低,安裝工作量大。隨著現(xiàn)場儀表的智能化和數(shù)字化,現(xiàn)場總線設備的不斷開發(fā),使得DCS的控制功能下移到現(xiàn)場的變送器中成為可能,這樣,就縮短了采樣周期,提高了控制質量。
相比DCS系統(tǒng),現(xiàn)場總線傳輸?shù)男盘柺请p向的,而且傳輸信息量大,而且操作人員可直接在控制室對現(xiàn)場儀表進行標定、校驗和故障診斷等。這樣的話,就減少了DCS的安裝空間,I/O接口以及附屬設備。
由于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的眾多優(yōu)點,必將推動集散控制系統(tǒng)的深刻變革。新一代的DCS都包含了各種形式的現(xiàn)場總線接口,用來支持多種標準的現(xiàn)場總線儀表等;此外,新一代的DCS還改變了相對集中的控制站結構,換成了分散的導軌式或現(xiàn)場安裝的I/O模塊。由此,DCS將吸收FCS的長處,不斷發(fā)展和壯大,實現(xiàn)真正的分散控制,向著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的方向發(fā)展。
智能系統(tǒng)的運用都是在不斷的開拓的過程,針對使用中出現(xiàn)的問題作出修改,將產(chǎn)品的使用性能達到理想的運行狀態(tài),提高使用效率。