来自ABB在比利时Zaventem的Flavio Tolfo解释了数字技术如何带来了诸多好处,以及公司在提供产品时如何运用这一优势。
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历史上,现场设备和控制系统之间的通信不是对等的,需要用4-20mA电流回路接口。这种广泛运用的技术运行良好并允许正确传输测量的过程变量,以及有效的闭环回路控制。
现场总线使用数字技术——在技术上,它是一种用于仪器仪表和其它工厂自动化设备的数字化、双向的多点通信系统-因此它们有足够的潜力来提高工业控制系统和现场仪器仪表之间的通信。它明显地简化系统结构,相应地节约了现场的布线、控制室的布局、机架编组和安全栅。而且,当使用了数字式现场仪器仪表时,就能提供大量的数据;具有高功能微处理器和记忆芯片的智能变送器,用来管理重要的设备组态和状态信息。把数据用于远程工程策划和维护自动化系统,从而取得更加重要的效益。
以太网允许把办公室和过程环境集成于一个全局网络。一个高速的基于以太网的宽带网络能轻易地以很快的扫描速率容纳几百台设备。很明显,在理论上,更为简化的布线节省了材料和安装成本。
实际上的限制 实际结果却不令人兴奋。低速段的设备数量受每个段所能支持的现场设备的数量所支配。限制的电流消耗以及周期扫描率使每个段的设备限制为6-8个。但在实际应用所需的低速段的数量可以很多,因此每个段需要一个连接设备、供应电源、连接器和终端器等等。材料和布线的节余会比预想的少,根据系统拓扑的不同而各不相同。
不同的工业领域有不同的现场总线以适合它们自身的特殊要求。不少工业过程是在严酷的环境(存在易燃易爆的危险)下进行的,因此必须遵守严格的安装标准。不同的应用中有不同的技术,最普遍的测量和控制方法是本征安全Ex-I(IS) 。有了这种传统技术,每个发送到危险环境中的信号都需要一个IS栅过滤危险电流和电压高峰。IS栅通常置于设备区域的排架上。所需的附加设备可能很贵。