現場(chǎng)總線(xiàn)：采用高級診斷工具調試
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流程工廠(chǎng)的測量和控制任務(wù)可由現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)完成，而采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的工廠(chǎng)將從中受益。智能化現場(chǎng)設備可以提供更高的精度。從模擬量到數字量?jì)H需經(jīng)過(guò)一次變換，數字量的傳輸可通過(guò)奇偶校驗等方式來(lái)保證傳輸精度， 從而保障控制回路的高精度，輸出的高穩定性。
如今的現場(chǎng)設備可傳輸附加的狀態(tài)信息，如：正常運行或故障信息，或現場(chǎng)設備的其它狀態(tài)。通過(guò)現場(chǎng)設備的一些有規律的狀態(tài)信息來(lái)達到預防性維護的目的。DCS廠(chǎng)家則稱(chēng)之為資產(chǎn)管理系統。這些功能在很多時(shí)候對于設備維護來(lái)說(shuō)，可以起到事半功倍的效果。
另外，如果在批處理工藝過(guò)程或在工廠(chǎng)運行時(shí)更換現場(chǎng)設備時(shí)，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)的遠程組態(tài)功能可以大大提高其工作效率，綜合上述的優(yōu)勢，在過(guò)程自動(dòng)化行業(yè)中，即使是在相對保守應用場(chǎng)合，現場(chǎng)總線(xiàn)無(wú)疑確立了自己的地位。
高級診斷工具揭開(kāi)了現場(chǎng)總線(xiàn)通訊的神秘面紗
很多初次接觸現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的人總是把它看作一個(gè)“黑洞”或是一個(gè)費解的通道，數據通過(guò)DCS被輸入到通道中并且由一個(gè)現場(chǎng)設備所接收，反之亦然，這個(gè)過(guò)程多多少少有些神秘。其實(shí)道理很簡(jiǎn)單：當多個(gè)設備由同一根電纜并行連接起來(lái)的時(shí)候，通訊信號就具有了更復雜的程度。尤其是于4~20mA 技術(shù)相比較時(shí)，這一點(diǎn)更為明顯。當一個(gè)電纜只連接一個(gè)現場(chǎng)設備時(shí)，其負載電流可以反映所有信息： 測量值，短路情況，以及電纜的損壞程度。
高級診斷模塊在裝置運行中自動(dòng)監視現場(chǎng)總線(xiàn)的物理層狀態(tài)。其監測值可在控制室讀取。其總報警信息可通過(guò)OPC接口很容易集成到工廠(chǎng)控制系統中。
如今的現場(chǎng)總線(xiàn)診斷工具把現場(chǎng)總線(xiàn)物理層及其通訊變得透明—如 使用于FieldConnex? Power Hub 的高級診斷模塊。 該模塊可測量供電單元外供電電壓，網(wǎng)段負載電流，總線(xiàn)信號幅值，線(xiàn)路噪音或信號畸變。該診斷模塊可監聽(tīng)總線(xiàn)通訊過(guò)程，并可區分出網(wǎng)段信息和單個(gè)現場(chǎng)設備的信息。診斷管理器可顯示簡(jiǎn)單明了的信息以便用戶(hù)讀取—這將本來(lái)模糊化的工廠(chǎng)環(huán)境變得透明起來(lái)。
非正常情況
每天，許多對現場(chǎng)總線(xiàn)物理層和通訊造成損害的情況發(fā)生，而我們卻不能檢測到：
·使用不合規格的電纜，
·使用可能進(jìn)水的不封閉安裝機柜。腐蝕會(huì )導致現場(chǎng)設備信號傳輸的衰減。
·由于震動(dòng)，連接有可能松動(dòng)
·電纜或現場(chǎng)設備老化
·屏蔽層的毛刺可能導致現場(chǎng)總線(xiàn)兩極不平衡或對地短路
·屏蔽接地不正確會(huì )使回路引入更多的感應噪聲。
導致用戶(hù)的上述模糊描述的原因是多方面的。任何一種條件都可導致現場(chǎng)總線(xiàn)物理層參數超出警告值，但還不至于引起通訊中斷?，F場(chǎng)總線(xiàn)是一種容錯型系統，但多種小的故障疊加起來(lái)，嚴重影響其運行，在此時(shí)，任何一個(gè)額外的干擾都足以使整個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)系統參數徹底超過(guò)極限，從而使通訊中斷。比如：在靠近總線(xiàn)主干線(xiàn)的附近啟動(dòng)變頻電機，引入干擾信號，這樣，現場(chǎng)總線(xiàn)就會(huì )被瞬間中斷。
現場(chǎng)總線(xiàn)物理層其實(shí)并不神秘；它僅僅需要由正確的工具發(fā)出清晰的指示，比如使用高級診斷模塊。所有上述的情況均可被檢測到并及時(shí)的得到處理。在調試過(guò)程中，安裝質(zhì)量越高，通訊的容錯水平就越高。但這并不能讓用戶(hù)滿(mǎn)足：用戶(hù)需要的是在干擾嚴重之前監測到并可以提前預警。
警告和報警功能，便于預防性維護。
高級診斷模塊可在線(xiàn)實(shí)時(shí)監控現場(chǎng)總線(xiàn)通訊。操作及維護人員可在控制室中查看所有數據。 無(wú)須操作人員到危險區域中操作。無(wú)須打開(kāi)控制機柜或現場(chǎng)接線(xiàn)箱進(jìn)即可直接得到所有需要的信息。
通訊：通訊信號調制到電源上，其比特信號（bit）為矩形波的上升、下降沿，峰-峰值為1V。這樣可以使得現場(chǎng)總線(xiàn)通訊非常穩定并且抗干擾。
生產(chǎn)最優(yōu)化— 心態(tài)平和
如果能減少裝置停車(chē)次數或是非計劃損耗，那么每個(gè)人都應該得到犒勞。即使在現場(chǎng)總線(xiàn)最佳狀態(tài)下，也有可能出現傳輸錯誤，同時(shí)增加總線(xiàn)周期。減少系統響應時(shí)間也有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。運行良好的現場(chǎng)總線(xiàn)系統與設備不僅能增加整個(gè)系統的可靠性和提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且還能減少工廠(chǎng)管理人員，操作和維護人員的工作量—采用Pepperl+Fuchs的FieldConnex?高級診斷模塊進(jìn)行監測，看似是“黑洞”的現場(chǎng)總線(xiàn)安裝變得明朗起來(lái)。
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