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現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在煙草加工自動(dòng)化中的應用
作者：
時(shí)間：2012-11-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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現場(chǎng)總線(xiàn)是將智能化現場(chǎng)設備、自動(dòng)化系統通過(guò)“總線(xiàn)”連在一起，實(shí)現互操作。它的出現，促進(jìn)了現場(chǎng)設備的數字化和網(wǎng)絡(luò )化，并且極大地加強了現場(chǎng)控制的功能，使過(guò)程控制系統具有開(kāi)放性，并成為兼具測量、控制和過(guò)程診斷等綜合能力的控制系統。
一、過(guò)程控制中現場(chǎng)總線(xiàn)的優(yōu)越性
據有關(guān)資料顯示，對現場(chǎng)總線(xiàn)項目的調查表明，同經(jīng)典的各類(lèi)電纜布線(xiàn)系統費用相比，平均節省開(kāi)支40%。在小型設備中（約200I/0 點(diǎn)），價(jià)格優(yōu)勢達30%。
1、設計階段。由于應用現場(chǎng)總線(xiàn)，設計人員可使用全集成的、十分方便的設計工具，使現場(chǎng)的儀表接入、配置、參數設置既方便又快捷；配備中央工程師站，所需各種數據可一次性輸入，大幅度減少差錯及工作量；可實(shí)現網(wǎng)上遠程編程，集中監控；實(shí)時(shí)收集各種生產(chǎn)參數。
2、安裝階段。只需少量電纜就可取代原先的多束電纜，大大降低布線(xiàn)的錯誤。
3、調試階段。參數設置、仿真運行等方面也使費用降低。
4、運行階段。尤其在維護中，現場(chǎng)總線(xiàn)的方案也使錯誤識別、定位比較簡(jiǎn)單，備件庫存種類(lèi)大為簡(jiǎn)化；系統易于擴展，且不增加布線(xiàn)的麻煩。
另外，由于應用現場(chǎng)總線(xiàn)在系統配置中表現出更高的靈活性，系統性能也得以大幅提高，操作人員可以獲得比傳統的控制系統更多的性能。現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)相對于傳統的DCS系統所具有的優(yōu)越性可歸納為：
（1）系統結構簡(jiǎn)化，成本顯著(zhù)降低；
（2）現場(chǎng)設備自治性加強，系統性能全面提高；
（3）提高了信號傳輸的可靠性和精度；
（4）真正實(shí)現全分散、全數字化的控制網(wǎng)絡(luò )；
（5）用戶(hù)始終擁有系統的集成權及功能寬展權。
二、常用的現場(chǎng)總線(xiàn)
1、Device Net
Device Net是開(kāi)放型的、符合全球工業(yè)標準的通信網(wǎng)絡(luò )，將底層設備如限位開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)閥、電動(dòng)機啟動(dòng)器、過(guò)程傳感器、條形碼閱讀器、變頻器、軟啟動(dòng)器和操作員界面等和車(chē)間級控制器相連，無(wú)須通過(guò)硬線(xiàn)將它們與I/0 模塊連接，從而減少導線(xiàn)的費用并方便安裝。網(wǎng)絡(luò )也為故障診斷和排除功能提供訪(fǎng)問(wèn)設備現場(chǎng)智能信息的能力。
Device Net基于生產(chǎn)者/客戶(hù)模式通信模式。其中，數據是通過(guò)它本身的內容而不是它的數據源和目的來(lái)識別的。需要數據的設備（用戶(hù)）辨別這些數據，然后再接受它。
Device Net系統可容納64個(gè)節點(diǎn)，允許用戶(hù)用一根電纜連接距離500m的設備并遠至用戶(hù)的可編程器，無(wú)需用導線(xiàn)把每個(gè)設備和一個(gè)I/O機架連接起來(lái)。
電子數據表格或EDS文件以ASCⅡ文件格式存儲著(zhù)設備的詳細信息，其中包括I/O數據大小和設備組態(tài)參數。
2、PROFIBUS-DP
PROFIBUS-DP是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高速和便宜的通信連接，專(zhuān)為自控系統與分散的I/O設備之間通信使用。
PROFIBUS-DP采用主-從方式工作系統。包括一個(gè)獨立主站（PLC）和一些從站。當系統運行時(shí)，主站按順序訪(fǎng)問(wèn)每個(gè)從站。在一個(gè)系統中可有多個(gè)主站，通過(guò)令牌來(lái)分配系統。
PROFIBUS-DP使用基于RS485標準的物理層。是一個(gè)抗電磁干擾的兩線(xiàn)差分系統。其最高速度為12Mbps，從/ 7- 到自控裝置的信號傳輸僅為毫秒級。即使在嚴重干擾或遠距離的環(huán)境下，PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)均能保持良好的工作狀態(tài)。
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