數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)控制探析
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一、數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)控制含義
所謂的現場(chǎng)總線(xiàn)指的就是一種工業(yè)數據總線(xiàn)，這種數據總線(xiàn)實(shí)質(zhì)上就是要將一些工業(yè)的智能化機械，智能化儀器設備之間的信號進(jìn)行連接和傳遞，相當于一個(gè)搬運工，負責解決工業(yè)現場(chǎng)設備之間的數字通信和一些控制系統之間的信息交流。數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)控制是依靠檢測、控制和通信功能的機械設備通過(guò)工業(yè)自動(dòng)化設備控制計算機，再利用簡(jiǎn)單的操作方式將設備之間的信號進(jìn)行串聯(lián)，能夠提高系統的可靠性。
二、數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)特點(diǎn)
數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)相對于傳統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)來(lái)說(shuō)具有很大的優(yōu)勢，其特點(diǎn)主要體現在以下幾方面：
(一)系統的開(kāi)放性?？梢越柚_(kāi)放的系統對相關(guān)的通信協(xié)議進(jìn)行公開(kāi)，也就是說(shuō)能夠解決不同廠(chǎng)家不同設備之間通信不暢通的問(wèn)題。以往傳統的的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)很難達到空間上的完全開(kāi)放，但是數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是建立在統一的工廠(chǎng)底層網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放系統。準確一點(diǎn)說(shuō)就是將一些信息公開(kāi)，達到區域空間無(wú)限制的效果，這樣一個(gè)開(kāi)放系統，可以與遵守相同標準的其它設備進(jìn)行空間上的鏈接，避免了區域性限制的問(wèn)題。
(二)數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是互可操作性與互用性。所謂的互可操作性實(shí)質(zhì)上就是，互連設備間的信息傳送與溝通，也就是說(shuō)可以實(shí)現專(zhuān)一點(diǎn)對專(zhuān)一點(diǎn)，甚至是一點(diǎn)對多點(diǎn)進(jìn)行匹配。之前的傳統現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)很難達到一點(diǎn)對多點(diǎn)這樣的數字通信技術(shù)，所以采用數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)從一定程度上實(shí)現了高效率的信息傳送。而互用性指的就是設備的互換互用，即使是不同的廠(chǎng)家，只要是性能相似就可以進(jìn)行互換而實(shí)現互用，這就是數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)普遍性的又一大體現。
(三)數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)還能夠實(shí)現現場(chǎng)設備的智能化與功能自治性。也就是說(shuō)由于數字化的介入，現場(chǎng)總線(xiàn)更加的智能化，不僅僅可以將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現場(chǎng)設備中完成，還可以實(shí)現自我診斷，設備之中存在的問(wèn)題，系統可以直接進(jìn)行診斷處理，這一點(diǎn)就可以減少人工測量的時(shí)間和費用，隨時(shí)診斷設備的運行狀態(tài)。
(四)數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)還有一非常重要的特點(diǎn)就是系統結構的高度分散性。所謂的系統結構高度分散指的就是現場(chǎng)總線(xiàn)將一種新的全分布式控制系統更加的系統化，體系化，具有高度分散的特點(diǎn)。其從根本上改變了現有DCS集中與分散相結合的集散控制系統體系，可以說(shuō)真正意義上達到了將系統結構更加簡(jiǎn)化，從某種意義上講也提高了可靠性與保障。
三、現場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議的主要內容
1、物理層(PL)：規定傳輸媒體的各類(lèi)，傳輸長(cháng)度，傳輸速率，與現場(chǎng)儀表連接技術(shù)及臺數、供電方式、本安隔離柵等，這一層完全是硬件方面的問(wèn)題，信道編碼采用曼徹斯特編碼。
2、數據鏈路層(DLL)：主要作用是對總線(xiàn)上傳輸數據的存取、控制方式和錯誤檢測進(jìn)行規定。數據的存取分定時(shí)傳輸和非定時(shí)傳輸兩種。定時(shí)傳輸如控制系統的數據是按預定時(shí)序進(jìn)行;非定時(shí)傳輸如報警信息、故障診斷信息等是隨機無(wú)序的。無(wú)論哪種傳輸，都受DLL主設備內LAS(LinkActiveSchedule-鏈路活動(dòng)調度器)控制。
3、應用層：分為FAS訪(fǎng)問(wèn)子層和FMS報文子層。這一層主要是為設備間和網(wǎng)絡(luò )間數據要求服務(wù)的。包括發(fā)送變送器來(lái)的PV信息和操作員報文信息、事件通知、趨勢報告和發(fā)布上裝及下裝的命令。
4、用戶(hù)層：其作用是把數據規格化成為特定的數據結構，以便能為網(wǎng)絡(luò )上連接的設備所識別。
5、網(wǎng)絡(luò )管理(NM)：對所有網(wǎng)絡(luò )間的數據進(jìn)行管理，監視通信性能及診斷是否出現故障等。
四、數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)展趨勢
采用數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)方式有很大的發(fā)展前景，不僅僅可以從投資和成本上節約一筆費用，同時(shí)還可以減少變送器的數量，從另一方面來(lái)說(shuō)，由于其簡(jiǎn)單經(jīng)濟的特點(diǎn)，還可以節省安裝和維護費用。數字化儀表系統總線(xiàn)系統的接線(xiàn)方式非常的簡(jiǎn)單，同時(shí)由于系統結構簡(jiǎn)化，連線(xiàn)簡(jiǎn)單而減少了維護工作量，從而達到事半功倍的效果。數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)展前景非常樂(lè )觀(guān)，很多的企業(yè)都開(kāi)始使用數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，在近幾年里，更是有越來(lái)越多事例和調查顯示出其優(yōu)越性。數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)越來(lái)越符合市場(chǎng)需求，并且能夠結合現場(chǎng)總線(xiàn)特點(diǎn)進(jìn)行長(cháng)遠的發(fā)展。隨著(zhù)數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的大范圍推廣，又將迎來(lái)技術(shù)改革的曙光。
五、數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)控制的應用
數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)在企業(yè)中的應用非常的廣泛?，F場(chǎng)總線(xiàn)正在跨入數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化的新階段，這也就意味著(zhù)隨著(zhù)現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統的出現，數字化儀表系統也逐步的得到了很好的應用和發(fā)展。在數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統下，大部分的智能現場(chǎng)儀表能夠將現場(chǎng)的信號變換更加的清晰化，精細化，操作建議化等等，相當于避免了傳統集散控制系統中的的一些問(wèn)題，從信號的變換、補償等等方面都相比較而言更加智能化，同時(shí)還具有一定的控制功能，避免了人工控制存在的不精準的問(wèn)題。而執行器方面它還具有調節和驅動(dòng)功能，能夠在數據信息處理上進(jìn)行自我診斷，這樣就能減少人員檢查的時(shí)間和費用，也就是說(shuō)在數字化儀表系統的現場(chǎng)總線(xiàn)控制下，這種自治能力能夠把一些傳感測量數據做到精準無(wú)誤。
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