現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表系統(tǒng)與以往儀器儀表系統(tǒng)的不同
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)可以稱(chēng)作是五代控制系統(tǒng),打破了DCS系統(tǒng)被束縛于通信專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的局面,形成了新型全分布式結(jié)構(gòu),將控制功能從根本上轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場(chǎng)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表系統(tǒng)不同于以往的儀器儀表系統(tǒng),它的組成和功能更為復(fù)雜,在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理方式和系統(tǒng)的控制方式等方面都有了根本性的改變。
(一)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表概述
場(chǎng)總線(xiàn)儀表是指至少內(nèi)置有一個(gè)專(zhuān)用的嵌入式微處理器,并且具有數(shù)字計(jì)算、數(shù)字通信等功能的設(shè)備。它由系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成,它在系統(tǒng)編程技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接入和嵌人式操作系統(tǒng)等方面將儀表應(yīng)用的功能進(jìn)一步擴(kuò)大,使儀表不僅具有自動(dòng)化測(cè)量、數(shù)據(jù)處理和模擬人工智能的功能,而且還具備了遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程下載軟件升級(jí)、組態(tài)和硬件重構(gòu)等功能。
(二)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表的硬件結(jié)構(gòu)
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表的硬件結(jié)構(gòu)是完成現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表任務(wù)主要支撐體系?,F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表的硬件系統(tǒng)包括傳感器、信號(hào)處理、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信、控制、存儲(chǔ)器、液晶顯示器、控制輸出接口和電源等幾大模塊。
(四)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表案例
在混凝土攪拌站的混凝土生產(chǎn)過(guò)程中,物料稱(chēng)重、配料控制是影響商品混凝土質(zhì)量的重要因素。混凝土生產(chǎn)中需要水泥、大石、中石、小石、沙、水、添加劑等多種配料, 目前,混凝土攪拌站配料控制一般使用分布式控制系統(tǒng),一套傳統(tǒng)的典型的攪拌站包括多個(gè)稱(chēng)重顯示控制終端。稱(chēng)重顯示控制終端功能主要采集相應(yīng)料斗傳感器信號(hào),換算成重量,同時(shí)根據(jù)混凝土的配方進(jìn)行配料的過(guò)程控制。這種顯示控制和傳感器信息采集一體化的稱(chēng)重顯示控制終端在遠(yuǎn)距離模擬信號(hào)的傳輸中,外部干擾的串入以及傳輸過(guò)程中信號(hào)的衰減都直接影響到檢測(cè)和控制的精度。同時(shí)由于采用串口和上位的工控機(jī)進(jìn)行通信,對(duì)工控機(jī)串口的數(shù)量要求苛刻,系統(tǒng)布線(xiàn)復(fù)雜,不便于安裝和維護(hù),當(dāng)物料種類(lèi)增加時(shí)往往難以靈活配置。總線(xiàn)技術(shù)是國(guó)際上前沿的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),它布線(xiàn)簡(jiǎn)單,只需兩根雙絞線(xiàn)就可連接多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)增刪靈活,傳輸距離長(zhǎng),抗干擾能力強(qiáng),在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用極其廣泛。
在過(guò)去的模擬通信方式中,測(cè)量一個(gè)變量就需要一對(duì)導(dǎo)線(xiàn),因此每臺(tái)變送器只能測(cè)量一個(gè)過(guò)程變量。采用了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信方式后,由于每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)變送器內(nèi)配有多個(gè)感測(cè)元件,它就可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)過(guò)程變量,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)傳輸出去,因此一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)變送器可以當(dāng)作多臺(tái)變送器使用。