對水處理自動(dòng)化應用現場(chǎng)總線(xiàn)問(wèn)題的淺見(jiàn)
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1.3 現場(chǎng)總線(xiàn)不排斥遠程I/O，但也只是權宜之計
僅將總線(xiàn)送到遠程I/O是DCS、PLC技術(shù)早已解決的問(wèn)題，在IEC61158標準中，有些現場(chǎng)總線(xiàn)本身就是由PLC控制系統發(fā)展而來(lái)，是以遠程I/O總線(xiàn)技術(shù)為基礎的。前面說(shuō)過(guò)，PLC(包括DCS)加上安裝在現場(chǎng)的分布式I/O，其經(jīng)濟性是明顯的，特別是對一些簡(jiǎn)單的現場(chǎng)設備，所以總線(xiàn)系統并不排斥遠程I/O，但這絕不等于"現場(chǎng)總線(xiàn)"?，F場(chǎng)總線(xiàn)系統的本質(zhì)特征是使用有現場(chǎng)總線(xiàn)通信能力的智能現場(chǎng)設備，這些可通信智能現場(chǎng)設備所構成的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，不僅具有豎向(與系統)通信也具有橫向(節點(diǎn)之間)通信的能力。"現場(chǎng)"的概念不僅指距離，更主要的是指可通信的智能化設備。如果僅用遠程I/O轉換，那就失去現場(chǎng)總線(xiàn)多信息和豐富診斷管理控制功能的靈魂。由于目前現場(chǎng)總線(xiàn)的智能現場(chǎng)設備品種還不豐富，有時(shí)將遠程I/ O和現場(chǎng)總線(xiàn)混為一談也只是權宜之計而已。
1.4 FCS與DCS、PLC目前應是共存而非取代
FCS是在傳統的儀表控制系統和集散控制系統的基礎上利用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)逐步發(fā)展形成的，目前仍然使用著(zhù)大量的模擬儀表、DCS和PLC。根據現狀，現場(chǎng)總線(xiàn)式智能儀表還不可能完全取代模擬儀表，FCS也不可能完全取代DCS和PLC，這里存在一個(gè)過(guò)渡期。
我國現在還處于開(kāi)發(fā)現場(chǎng)總線(xiàn)的初始階段，普遍應用現場(chǎng)總線(xiàn)的條件還不成熟，主要是標準的確定和產(chǎn)品(主要是國內產(chǎn)品)的支持率等方面問(wèn)題。因此，從用戶(hù)角度而言，大可不必太著(zhù)急。在過(guò)渡期內的水處理自動(dòng)化仍可堅持采用由PLC構成的低成本分布式網(wǎng)絡(luò )控制系統，只是在組網(wǎng)上應更加靈活，控制分站的數目不必過(guò)于拘泥，遠程I/O應得到更好的應用，以縮短模擬信號傳輸路徑，盡量延長(cháng)數字通信距離。
為利于今后發(fā)展，最好是選用支持多主從系統并具有廣泛支持率的PLC通信總線(xiàn)，以便在有條件的時(shí)候，以現場(chǎng)設備的通信接口取代分布式I/O接入系統。IEC 61158包含了8種類(lèi)型的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，另外還有其他國際或國家標準的現場(chǎng)總線(xiàn)，如CAN、Lon Works等。這種多總線(xiàn)并存的情況是過(guò)渡期的一個(gè)重要特點(diǎn)，也因此而促成了現場(chǎng)總線(xiàn)集成技術(shù)的發(fā)展，其系統和網(wǎng)絡(luò )的軟、硬件集成技術(shù)及產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制已成為當今自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)熱門(mén)課題，有的產(chǎn)品已開(kāi)發(fā)成功。因此，現在采用PLC系統應不必擔心今后與FCS系統在通信協(xié)議上的兼容問(wèn)題。
1.5 信息需求量的增加將推動(dòng)現場(chǎng)總線(xiàn)與以太網(wǎng)相結合
隨著(zhù)各種智能現場(chǎng)設備產(chǎn)品的豐富和應用以及工業(yè)管理自動(dòng)化的深入，有資料認為在未來(lái)數年里，估計信息量還要再增加10～30倍。管理者根據經(jīng)營(yíng)管理的需要，希望得到更多的實(shí)時(shí)信息，并通過(guò)建立開(kāi)放的信息管理系統去實(shí)現信息的交流與共享。因此，隨著(zhù)儀器儀表智能化的提高，傳輸的數據也必將趨于復雜，未來(lái)傳輸的數據可能已不滿(mǎn)足于幾個(gè)字節。信息需求量的不斷增加，將推動(dòng)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，因此有人認為，以太網(wǎng)向控制系統底層延伸是必然的，也是我們在選擇現場(chǎng)總線(xiàn)時(shí)應注意到的一個(gè)問(wèn)題。
1.6 現場(chǎng)總線(xiàn)標準的統一是必然的
這種預言也許為時(shí)尚早，但無(wú)論如何從用戶(hù)角度看，多種總線(xiàn)并立決不是一件好事。如前所說(shuō)，由于這些現場(chǎng)總線(xiàn)采用完全不同的通信協(xié)議，要解決這些不同標準系統之間的相互兼容和互操作問(wèn)題，就必然會(huì )增加用戶(hù)的投資和使用維護的復雜性。統一的TCP/IP協(xié)議使得Internet網(wǎng)絡(luò )快速發(fā)展的經(jīng)驗和以太網(wǎng)標準的許多進(jìn)步，使一直為不同協(xié)議的兼容問(wèn)題所困擾的工業(yè)界看到一線(xiàn)希望，許多現場(chǎng)總線(xiàn)組織正致力于發(fā)展Ethernet/IP技術(shù)，以太網(wǎng)以其廉價(jià)高速方便的特性被引入底層網(wǎng)絡(luò )不僅使現場(chǎng)層、控制層和管理層在垂直面的集成獲得方便，更能降低不同廠(chǎng)家在水平層面的集成成本。當然，要使工業(yè)以太網(wǎng)最終成為統一的總線(xiàn)標準還有許多技術(shù)問(wèn)題有待解決(如總線(xiàn)供電、本征安全等)，但并非是不可能的。
2 結語(yǔ)
綜上所述，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)適應了控制向智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò )化以及標準化發(fā)展的潮流，是建立企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現管控一體化的基礎，因此成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。但多種總線(xiàn)的利益之爭，實(shí)際上已阻礙和延緩了FCS技術(shù)在我國的應用。面對多總線(xiàn)并立的局面，作為應用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，在目前的過(guò)渡期中，如何選擇現場(chǎng)總線(xiàn)應是一個(gè)要審慎考慮的問(wèn)題。本文所談的一些看法未必正確，正因為如此，筆者建議國家水工業(yè)的管理和技術(shù)研究中心成立一個(gè)象建設部科技委下屬智能建筑技術(shù)推廣中心的LonWorks現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)作網(wǎng)一樣的機構，主要負責跟蹤現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)交流，指導行業(yè)對這一新技術(shù)的推廣和應用，并在此基礎上制定我國水處理自動(dòng)化技術(shù)的標準與規范，推動(dòng)水處理自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻
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