PROFIBUS現(xiàn)場總線及其在開放控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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通過PROFIBUS-DP連接生產(chǎn)現(xiàn)場的變送器、執(zhí)行器、閥門和各種I/O處理模塊。各個(gè)I/O處理模塊既可以與中央處理單元、電源等安裝在機(jī)柜內(nèi)，也可以分散安裝在現(xiàn)場的信號箱內(nèi)以便節(jié)省信號電纜、減少施工費(fèi)用。現(xiàn)場信號處理層完成與現(xiàn)場信號的連接，對輸入信號進(jìn)行采集與轉(zhuǎn)換、對輸出信號進(jìn)行限幅等。現(xiàn)場智能模塊具有看門狗定時(shí)、多級隔離、自動(dòng)診斷、輸出反饋以及系統(tǒng)故障時(shí)輸出切換到安全狀態(tài)等功能。
4.2控制層
系統(tǒng)控制層由多臺現(xiàn)場控制站組成?？刂普居芍醒胩幚韱卧?、電源系統(tǒng)和現(xiàn)場總線連接的現(xiàn)場處理單元組成。系統(tǒng)控制層主要完成各種信號的綜合處理（物理轉(zhuǎn)換、報(bào)警檢查等）、回路的計(jì)算和處理、邏輯回路的處理、先進(jìn)控制算法的執(zhí)行等。隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)表現(xiàn)出越來越多的優(yōu)越性，如無硬盤，不需風(fēng)扇，抗震動(dòng)，耐高溫，體積小，功耗低，軟硬件可裁減，可靠性高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適應(yīng)惡劣環(huán)境等?，F(xiàn)場控制站逐漸采用嵌入式軟硬件實(shí)現(xiàn)。目前市場上出現(xiàn)許多嵌入式產(chǎn)品，如嵌入式控制器PC/104和各種PC-Based設(shè)備以及各種嵌入式操作系統(tǒng)，如Windows CE、QNX、VxWorks等。
4.3 系統(tǒng)操作層
系統(tǒng)操作層通過100 Mbit/s的冗余以太網(wǎng)連接工程師站，操作員站和冗余服務(wù)器。操作員站和工程師站運(yùn)行Windows NT4.0 workstation或以上版本的操作系統(tǒng)和監(jiān)控組態(tài)軟件，服務(wù)器運(yùn)行Windows NT4.0 Server或以上版本的操作系統(tǒng)。工程師站主要完成數(shù)據(jù)庫、圖形、控制算法、報(bào)表的組態(tài)和事故追憶、變量定義等參數(shù)配置組態(tài)及組態(tài)數(shù)據(jù)的下載，并完成在線運(yùn)行監(jiān)視和管理等功能。操作員站主要完成操作和監(jiān)視功能，包括接受來自操作員的鍵盤、鼠標(biāo)輸入，進(jìn)行畫面顯示切換，修改系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的人工干預(yù)，如在線參數(shù)修改、控制調(diào)節(jié)等。服務(wù)器是系統(tǒng)處理的中心，它完成數(shù)據(jù)的采集和管理，如數(shù)據(jù)庫的管理和維護(hù)，操作員站的數(shù)據(jù)申請和傳送，系統(tǒng)級設(shè)備的管理，打印任務(wù)的管理和打印機(jī)切換，報(bào)警、日志等各種表格的管理。
4.4企業(yè)管理層
系統(tǒng)操作層通過網(wǎng)關(guān)連接到企業(yè)管理層。企業(yè)管理層通過大型Client/Server結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與目前流行的ERP企業(yè)資源計(jì)劃軟件可構(gòu)成資源供應(yīng)、計(jì)劃生產(chǎn)和產(chǎn)品銷售綜合管理系統(tǒng)。
5 結(jié)論
目前流行的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)有很多種，如FF、Lonworks、CAN、WorldFIP和HART等。由于各種現(xiàn)場總線技術(shù)特點(diǎn)、適用場合不同，再加上各公司和企業(yè)集團(tuán)受自身商業(yè)利益的驅(qū)使，可以預(yù)計(jì)在以后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)會出現(xiàn)各種現(xiàn)場總線并存的情況。各種總線技術(shù)相互融合，在工程實(shí)踐中合理搭配是目前現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)顯著特點(diǎn)。PROFIBUS現(xiàn)場總線是開放的、功能完善的國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一。PROFIBUS協(xié)議芯片實(shí)現(xiàn)簡單、價(jià)格低廉、易于推廣，并得到世界上大多數(shù)有影響力的自控設(shè)備供應(yīng)商的支持。這些特點(diǎn)使它在短短幾年內(nèi)在化工、冶金、機(jī)械加工、電力和其它自動(dòng)控制領(lǐng)域得到迅速推廣和應(yīng)用。因而PROFIBUS是一種很有前途的現(xiàn)場總線。
參考文獻(xiàn)
［1］陽憲惠.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京：清華大學(xué)出版社, 1999.
［2］王常力.現(xiàn)場總線與DCS：討論與實(shí)踐［J］.自動(dòng)化博覽，1999,(5).(end)
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