現場總線技術概念
目前,公認的現場總線技術概念描述如下:現場總線是安裝在生產過程區域的現場設備/儀表與控制室內的自動控制裝置/系統之間的一種串行、數字式、多點通信的數據總線。其中,"生產過程"包括斷續生產過程和連續生產過程兩類。
或者,現場總線是以單個分散的、數字化、智能化的測量和控制設備作為網絡節點,用總線相連接,實現相互交換信息,共同完成自動控制功能的網絡系統與控制系統。
2.現場總線技術產生的意義
(1)現場總線(Fieldbus)技術是實現現場級控制設備數字化通信的一種工業現場層網絡通信技術;是一次工業現場級設備通信的數字化革命?,F場總線技術可使用一條通信電纜將現場設備(智能化、帶有通信接口)連接,用數字化通信代替4-20mA/24VDC信號,完成現場設備控制、監測、遠程參數化等功能。
(2)傳統的現場級自動化監控系統采用一對一連線的、4-20mA/24VDC信號,信息量有限,難以實現設備之間及系統與外界之間的信息交換,使自控系統成為工廠中的"信息孤島",嚴重制約了企業信息集成及企業綜合自動化的實現。
(3)基于現場總線的自動化監控系統采用計算機數字化通信技術,使自控系統與設備加入工廠信息網絡, 構成企業信息網絡底層,使企業信息溝通的覆蓋范圍一直延伸到生產現場。在CIMS系統中,現場總線是工廠計算機網絡到現場級設備的延伸,是支撐現場級與車間級信息集成的技術基礎。
3.基于現場總線的現場級與車間級自動化監控及信息集成系統
基于現場總線技術的現場級與車間級自動化監控及信息集成系統如圖所示:

圖:基于現場總線的現場級與車間級自動化監控及信息集成系統
4.基于現場總線的自動化監控及信息集成系統主要優點
(1)增強了現場級信息集成能力
現場總線可從現場設備獲取大量豐富信息,能夠更好的滿足工廠自動化及CIMS系統的信息集成要求?,F場總線是數字化通信網絡,它不單純取代4-20mA信號,還可實現設備狀態、故障、參數信息傳送。系統除完成遠程控制,還可完成遠程參數化工作。
(2)開放式、互操作性、互換性、可集成性
不同廠家產品只要使用同一總線標準,就具有互操作性、互換性,因此設備具有很好的可集成性。系統為開放式,允許其它廠商將自己專長的控制技術,如控制算法、工藝流程、配方等集成到通用系統中去,因此,市場上將有許多面向行業特點的監控系統。
(3)系統可靠性高、可維護性好
基于現場總線的自動化監控系統采用總線連接方式替代一對一的I/O連線,對于大規模I/O系統來說,減少了由接線點造成的不可靠因素。同時,系統具有現場級設備的在線故障診斷、報警、記錄功能,可完成現場設備的遠程參數設定、修改等參數化工作,也增強了系統的可維護性。
(4)降低了系統及工程成本
對大范圍、大規模I/O的分布式系統來說,省去了大量的電纜、I/O模塊及電纜敷設工程費用,降低了系統及工程成本。


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