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現(xiàn)場總線技術在煙草加工自動化中的應用

作者: 時間:2012-11-16 來源:網(wǎng)絡 收藏
現(xiàn)場總線是將智能化現(xiàn)場設備、系統(tǒng)通過“總線”連在一起,實現(xiàn)互操作。它的出現(xiàn),促進了現(xiàn)場設備的數(shù)字化和網(wǎng)絡化,并且極大地加強了現(xiàn)場控制的功能,使過程控制系統(tǒng)具有開放性,并成為兼具測量、控制和過程診斷等綜合能力的控制系統(tǒng)。

一、過程控制中現(xiàn)場總線的優(yōu)越性

據(jù)有關資料顯示,對現(xiàn)場總線項目的調查表明,同經(jīng)典的各類電纜布線系統(tǒng)費用相比,平均節(jié)省開支40%。在小型設備中(約200I/0 點),價格優(yōu)勢達30%。

1、設計階段。由于應用現(xiàn)場總線,設計人員可使用全集成的、十分方便的設計工具,使現(xiàn)場的儀表接入、配置、參數(shù)設置既方便又快捷;配備中央工程師站,所需各種數(shù)據(jù)可一次性輸入,大幅度減少差錯及工作量;可實現(xiàn)網(wǎng)上遠程編程,集中監(jiān)控;實時收集各種生產參數(shù)。

2、安裝階段。只需少量電纜就可取代原先的多束電纜,大大降低布線的錯誤。

3、調試階段。參數(shù)設置、仿真運行等方面也使費用降低。

4、運行階段。尤其在維護中,現(xiàn)場總線的方案也使錯誤識別、定位比較簡單,備件庫存種類大為簡化;系統(tǒng)易于擴展,且不增加布線的麻煩。

另外,由于應用現(xiàn)場總線在系統(tǒng)配置中表現(xiàn)出更高的靈活性,系統(tǒng)性能也得以大幅提高,操作人員可以獲得比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)更多的性能。相對于傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)所具有的優(yōu)越性可歸納為:

(1)系統(tǒng)結構簡化,成本顯著降低;

(2)現(xiàn)場設備自治性加強,系統(tǒng)性能全面提高;

(3)提高了信號傳輸?shù)目煽啃院途龋?BR>
(4)真正實現(xiàn)全分散、全數(shù)字化的控制網(wǎng)絡;

(5)用戶始終擁有系統(tǒng)的集成權及功能寬展權。

二、常用的現(xiàn)場總線

1、Device Net

Device Net是開放型的、符合全球工業(yè)標準的通信網(wǎng)絡,將底層設備如限位開關、光電開關、氣動閥、電動機啟動器、過程傳感器、條形碼閱讀器、變頻器、軟啟動器和操作員界面等和車間級控制器相連,無須通過硬線將它們與I/0 模塊連接,從而減少導線的費用并方便安裝。網(wǎng)絡也為故障診斷和排除功能提供訪問設備現(xiàn)場智能信息的能力。

Device Net基于生產者/客戶模式通信模式。其中,數(shù)據(jù)是通過它本身的內容而不是它的數(shù)據(jù)源和目的來識別的。需要數(shù)據(jù)的設備(用戶)辨別這些數(shù)據(jù),然后再接受它。

Device Net系統(tǒng)可容納64個節(jié)點,允許用戶用一根電纜連接距離500m的設備并遠至用戶的可編程器,無需用導線把每個設備和一個I/O機架連接起來。

電子數(shù)據(jù)表格或EDS文件以ASCⅡ文件格式存儲著設備的詳細信息,其中包括I/O數(shù)據(jù)大小和設備組態(tài)參數(shù)。

2、PROFIBUS-DP

PROFIBUS-DP是一種經(jīng)過優(yōu)化的高速和便宜的通信連接,專為自控系統(tǒng)與分散的I/O設備之間通信使用。

PROFIBUS-DP采用主-從方式工作系統(tǒng)。包括一個獨立主站(PLC)和一些從站。當系統(tǒng)運行時,主站按順序訪問每個從站。在一個系統(tǒng)中可有多個主站,通過令牌來分配系統(tǒng)。
PROFIBUS-DP使用基于RS485標準的物理層。是一個抗電磁干擾的兩線差分系統(tǒng)。其最高速度為12Mbps,從/ 7- 到自控裝置的信號傳輸僅為毫秒級。即使在嚴重干擾或遠距離的環(huán)境下,PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線均能保持良好的工作狀態(tài)。
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