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現場總線的控制系統體系結構詳解

來源:無錫凌科自動化技術有限公司 發表時間:2018-11-14 訪問量:1281

現場總線控制系統FCS是以現場總線為基礎的開放式、全數字式的控制系統。它用現場總線這一開放的,具有可互操作的網絡將現場各控制器及儀表設備互連,構成現場總線控制系統,同時控制功能徹底下放到現場,降低了安裝成本和維護費用。

通常由3部分組成:現場智能儀表、控制器;現場總線系統;監控、組態計算機。其中現場智能儀表、控制器、計算機等都通過現場總線網卡及通信協議軟件連接到網上,故現場總線網卡及通信協議軟件是FCS的基礎和神經中樞。與此同時,組態技術包含有系統組態、數據庫組態及控制算法組態,生成的參數及算法不僅可以在控制器中運行,還可以在遠程I/O或智能設備上運行。

英亚体育登录現場總線控制器可對總線上的多個操作站、傳感器及執行機構等進行數據存取;通信媒體安裝費用較低。現場總線是一種串行的數字數據通訊鏈路,它溝通了生產過程領域的基本控制設備(即現場設備)與更高層次自動控制領域的自動化控制設備(即車間設備)之間的聯系。現場總線控制系統主要包括一些實際應用的設備,如PLC、掃描器、電源、輸入輸出站、終端電阻等。其它系統也可以包括變頻器、智能儀表、人機界面等。

系統中的主控器可以是PLC或PC,通過總線接口對整個系統進行管理和控制。其總線接口,有時可以稱為掃描器。可以是分別的卡件,也可以集成于PLC中。總線接口作為網絡管理器和作為主控器到總線的網關,管理來自總線節點的信息報告,并且轉換為主控器能夠讀懂的某種數據格式傳送到主控器。總線接口的缺省地址通常設為"0"電源,是網絡上每個節點傳輸和接收信息所必須的。通常輸入通道與內部芯片所用電源為同一個電源,習慣稱為總線電源。而輸出通道使用獨立的電源,稱為輔助電源。

現場總線控制系統的關鍵要點:

(1)現場總線控制系統的核心是現場總線協議,即現場總線標準一種類型的總線,只要其總線協議一經確定,相關的關鍵技術與有關的設備也就被確定。就其總線協議的基本原理而言,各類總線都是一樣的,都以解決雙向串行數字化通訊 

英亚体育登录傳輸為基本依據。用現場總線在控制現場建立一條可靠性的數據通信線路,實現各智能傳感器之間及智能傳感器與主控機之間的數據通信,把單個分散的智能傳感器變成網絡節點。

(2)現場總線控制系統的基礎是數字智能傳感器,數字智能傳感器是FCS系統的硬件支撐,是基礎,道理很簡單,智能傳感器中的數據處理有助于減輕主控站的工作負擔,經過智能傳感器預處理的數據通過現場總線匯集到主機上,進行更高的處理,提高了信號傳輸的準確性、實時性和快速性。

(3)現場總線控制系統的實質是信息處理現場化無論采用什么類型控制系統,系統需要處理的信息量至少是一樣多的。實際上,采用現場總線后,可以從現場得到更多的信息。現場總線系統的信息量沒有減少,甚至增加了,而傳輸信息的線纜卻大大減少了。這就要求一方面要大大提高線纜傳輸信息的能力,另一方面要讓大量信息在現場就地完成處理,減少現場與控制機房之間的信息往返。可以說現場總線的實質就是信息處理的現場化,也是智能化儀表和現場總線所追求的目標。

英亚体育登录目前,國內各行業競爭激烈。企業逐步認識到只有不斷引人新技術才能使企業得到持續穩定地發展。企業有追求新技術、改造現有系統的需求。現場總線技術是未來自動化技術發展主流,基于現場總線的先進控制系統以其明顯的技術優勢和價格優勢,在分布式控制系統市場中將逐步替代PLC產品。

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