對(duì)水處理自動(dòng)化應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)問(wèn)題的淺見(jiàn)
作者：
時(shí)間：2012-11-29
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
收藏
加入技術(shù)交流群
掃碼加入
和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
海量資料庫(kù)查詢(xún)
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)不排斥遠(yuǎn)程I/O，但也只是權(quán)宜之計(jì)
僅將總線(xiàn)送到遠(yuǎn)程I/O是DCS、PLC技術(shù)早已解決的問(wèn)題，在IEC61158標(biāo)準(zhǔn)中，有些現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)本身就是由PLC控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，是以遠(yuǎn)程I/O總線(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ)的。前面說(shuō)過(guò)，PLC(包括DCS)加上安裝在現(xiàn)場(chǎng)的分布式I/O，其經(jīng)濟(jì)性是明顯的，特別是對(duì)一些簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，所以總線(xiàn)系統(tǒng)并不排斥遠(yuǎn)程I/O，但這絕不等于"現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)"。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的本質(zhì)特征是使用有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信能力的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，這些可通信智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，不僅具有豎向(與系統(tǒng))通信也具有橫向(節(jié)點(diǎn)之間)通信的能力。"現(xiàn)場(chǎng)"的概念不僅指距離，更主要的是指可通信的智能化設(shè)備。如果僅用遠(yuǎn)程I/O轉(zhuǎn)換，那就失去現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)多信息和豐富診斷管理控制功能的靈魂。由于目前現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備品種還不豐富，有時(shí)將遠(yuǎn)程I/ O和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)混為一談也只是權(quán)宜之計(jì)而已。
1.4 FCS與DCS、PLC目前應(yīng)是共存而非取代
FCS是在傳統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)逐步發(fā)展形成的，目前仍然使用著大量的模擬儀表、DCS和PLC。根據(jù)現(xiàn)狀，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)式智能儀表還不可能完全取代模擬儀表，F(xiàn)CS也不可能完全取代DCS和PLC，這里存在一個(gè)過(guò)渡期。
我國(guó)現(xiàn)在還處于開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的初始階段，普遍應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的條件還不成熟，主要是標(biāo)準(zhǔn)的確定和產(chǎn)品(主要是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品)的支持率等方面問(wèn)題。因此，從用戶(hù)角度而言，大可不必太著急。在過(guò)渡期內(nèi)的水處理自動(dòng)化仍可堅(jiān)持采用由PLC構(gòu)成的低成本分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，只是在組網(wǎng)上應(yīng)更加靈活，控制分站的數(shù)目不必過(guò)于拘泥，遠(yuǎn)程I/O應(yīng)得到更好的應(yīng)用，以縮短模擬信號(hào)傳輸路徑，盡量延長(zhǎng)數(shù)字通信距離。
為利于今后發(fā)展，最好是選用支持多主從系統(tǒng)并具有廣泛支持率的PLC通信總線(xiàn)，以便在有條件的時(shí)候，以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信接口取代分布式I/O接入系統(tǒng)。IEC 61158包含了8種類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，另外還有其他國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，如CAN、Lon Works等。這種多總線(xiàn)并存的情況是過(guò)渡期的一個(gè)重要特點(diǎn)，也因此而促成了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)集成技術(shù)的發(fā)展，其系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的軟、硬件集成技術(shù)及產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制已成為當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)熱門(mén)課題，有的產(chǎn)品已開(kāi)發(fā)成功。因此，現(xiàn)在采用PLC系統(tǒng)應(yīng)不必?fù)?dān)心今后與FCS系統(tǒng)在通信協(xié)議上的兼容問(wèn)題。
1.5 信息需求量的增加將推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與以太網(wǎng)相結(jié)合
隨著各種智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備產(chǎn)品的豐富和應(yīng)用以及工業(yè)管理自動(dòng)化的深入，有資料認(rèn)為在未來(lái)數(shù)年里，估計(jì)信息量還要再增加10～30倍。管理者根據(jù)經(jīng)營(yíng)管理的需要，希望得到更多的實(shí)時(shí)信息，并通過(guò)建立開(kāi)放的信息管理系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)信息的交流與共享。因此，隨著儀器儀表智能化的提高，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也必將趨于復(fù)雜，未來(lái)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可能已不滿(mǎn)足于幾個(gè)字節(jié)。信息需求量的不斷增加，將推動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，因此有人認(rèn)為，以太網(wǎng)向控制系統(tǒng)底層延伸是必然的，也是我們?cè)谶x擇現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)時(shí)應(yīng)注意到的一個(gè)問(wèn)題。
1.6 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是必然的
這種預(yù)言也許為時(shí)尚早，但無(wú)論如何從用戶(hù)角度看，多種總線(xiàn)并立決不是一件好事。如前所說(shuō)，由于這些現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)采用完全不同的通信協(xié)議，要解決這些不同標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)之間的相互兼容和互操作問(wèn)題，就必然會(huì)增加用戶(hù)的投資和使用維護(hù)的復(fù)雜性。統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議使得Internet網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的許多進(jìn)步，使一直為不同協(xié)議的兼容問(wèn)題所困擾的工業(yè)界看到一線(xiàn)希望，許多現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)組織正致力于發(fā)展Ethernet/IP技術(shù)，以太網(wǎng)以其廉價(jià)高速方便的特性被引入底層網(wǎng)絡(luò)不僅使現(xiàn)場(chǎng)層、控制層和管理層在垂直面的集成獲得方便，更能降低不同廠(chǎng)家在水平層面的集成成本。當(dāng)然，要使工業(yè)以太網(wǎng)最終成為統(tǒng)一的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)還有許多技術(shù)問(wèn)題有待解決(如總線(xiàn)供電、本征安全等)，但并非是不可能的。
2 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)適應(yīng)了控制向智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化以及標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的潮流，是建立企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)管控一體化的基礎(chǔ)，因此成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。但多種總線(xiàn)的利益之爭(zhēng)，實(shí)際上已阻礙和延緩了FCS技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用。面對(duì)多總線(xiàn)并立的局面，作為應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，在目前的過(guò)渡期中，如何選擇現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)應(yīng)是一個(gè)要審慎考慮的問(wèn)題。本文所談的一些看法未必正確，正因?yàn)槿绱?，筆者建議國(guó)家水工業(yè)的管理和技術(shù)研究中心成立一個(gè)象建設(shè)部科技委下屬智能建筑技術(shù)推廣中心的LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)作網(wǎng)一樣的機(jī)構(gòu)，主要負(fù)責(zé)跟蹤現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)交流，指導(dǎo)行業(yè)對(duì)這一新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上制定我國(guó)水處理自動(dòng)化技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，推動(dòng)水處理自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1 于常友，等.IEC 61158中不同現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的評(píng)價(jià)和選擇.電氣自動(dòng)化，2001，23(2)：4～6
2 李嘉，等.引入以太網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì).自動(dòng)化儀表，2001，22(5)：1～4
3 常弘，等.現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中三種基本通信模式分析.電工技術(shù)雜志.2001，6：19～21
4 郭鳳文.水工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì).中國(guó)給水排水.2001，17(3)：32～35
評(píng)論