现场总线技术简介
所谓现场总线,是指安装在制造或过程区域的现场装置之间、以及现场装置与控制室内的自动控制装置之间的开放式、数字化、串行和多点通信的数据总线。
作为连接生产现场的仪表、控制器等自动化装置的通信网络,现场总线是20世纪90年代国际上兴起的新一代全分布式控制系统的核心技术。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。采用现场总线技术可以促进现场仪表智能化、控制功能分散化、控制系统开放化,符合现代工业控制系统领域的技术发展趋势。
现场总线技术特点
(1)系统的开放性。所谓开放系统是指它可以与世界上任何地方遵守相同标准的其他设备或系统连接,通信协议一致公开,各不同厂家的设备之间可实现信息交换。用户可按自己的需要和考虑,选择不同供应商的设备连入现场总线。
(2)互操作性与互用性。互操作性是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通;而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。
(3)现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成,仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊断设备的运行状态。
(4)系统结构的高度分散性。现场总线已构成了一种新的全分散性控制系统的体系结构。简化了DCS,总体可靠性也有所改善。
(5)对现场环境的适应性。工作在生产现场前端,作为工厂网络底层的现场总线,是专为现场环境而设计的,可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现供电与通信,并可满足本质安全防爆要求等。
由于现场总线的以上特点,特别是现场总线系统结构的简化,使控制系统从设计、安装、投运到正常生产运行及检修维护,都体现出优越性。现场总线技术引入我国虽然只有短短的十几年,却早已融入了工业控制领域的方方面面。目前公认的适合于过程控制的主流现场总线主要有Profibus,FF, WOLDFIP等。