現場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展及在循環(huán)流化床鍋爐控制系統中的應用
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最底層的Intranet控制網(wǎng)即FCS，各控制器節點(diǎn)下放分散到現場(chǎng)，構成一種徹底的分布式控制體系結構，網(wǎng)絡(luò )拓撲結構任意，可為總線(xiàn)形、星形、環(huán)形等，通訊介質(zhì)不受限制，可用雙絞線(xiàn)、電力線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、紅外線(xiàn)等各種形式。FCS形成的Intranct控制網(wǎng)很容易與Intranet企業(yè)內部網(wǎng)和Internet全球信息網(wǎng)互連，構成一個(gè)完整的企業(yè)網(wǎng)絡(luò )三級體系結構。
2．4現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統的特點(diǎn)
2．4．1開(kāi)放性和可互操作性。
開(kāi)放性意味FCS將打破DCS大型廠(chǎng)家的壟斷，給中小企業(yè)發(fā)展帶來(lái)了平等競爭的機遇?？苫ゲ僮餍詫?shí)現控制產(chǎn)品的“即插即用”功能，從而使用戶(hù)對不同廠(chǎng)家工控產(chǎn)品有更多的選擇余地。
2．4．2徹底的分散性
徹底的分散性意味著(zhù)系統具有較高的可靠性和靈活性，系統很容易進(jìn)行重組和擴建，且易于維護。
2.5低成本
衡量一套控制系統的總體成本，不僅考慮其造價(jià)，而且應該考察系統從安裝調試到運行維護整個(gè)生命周期內總投入。相對DCS而言，FCS開(kāi)放的體系結構和OEM技術(shù)將大大縮短開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，且徹底分散的分布式結構，將l對l模擬信號傳輸方式變?yōu)閘對N的數字信號傳輸方式，節省了模擬信號傳輸過(guò)程中大量的A／D、D／A轉換裝置、布線(xiàn)安裝成本和維護費用。因此從總體上來(lái)看，FCS的成本大大低于DCS的成本。
3現場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展現狀
現場(chǎng)總線(xiàn)發(fā)展迅速，現處于群雄并起、百家爭鳴的階段。目前己開(kāi)發(fā)出有40多種現場(chǎng)總線(xiàn)，如Interbus、Bitbus、DeviceNet、MODbus、Arcnet、P―Net、FIP、ISP等，其中最具影響力的有5種，分別是FF、Profibus、HART、CAN和Lon―Works。
1．FF（FoundationFieldBus現場(chǎng)基金會(huì )總線(xiàn)）由美國儀器協(xié)會(huì )（ISA）1994推出，代表公司有Honeywell和Fish―er―Rosemount，主要應用于石油化工、連續工業(yè)過(guò)程控制中的儀表。FF的特色是其通訊協(xié)議在ISO的OSI物理層、數據鏈路層和應用層3層之上附加了用戶(hù)層，通過(guò)對象字典OD（objectDictionary）和設備描述語(yǔ)言DDL（DevieeDescriptionLanguage）實(shí)現可互操作性。目前基于FF的現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品有，美國Smar公司生產(chǎn)的壓力溫度變送器，HoneywellR～kwell推出的Pr～essLogix系統．Fish―er―Rosemount推出的PlantWeb。
2．Profibus（ProcessFieldBus）德國西門(mén)子公司1987年推出，主要應用于PLC。產(chǎn)品有三類(lèi)：FMS用于主站之間的通訊；DP用于制造行業(yè)從站之間的通訊；PA用于過(guò)程行業(yè)從站之間的通訊。由于Profibus開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的現場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間早至十年前，限于當時(shí)計算機網(wǎng)絡(luò )水平，大多建立在IT網(wǎng)絡(luò )標準基礎上，隨著(zhù)應用領(lǐng)域不斷擴大和用戶(hù)要求越來(lái)越高，現場(chǎng)總線(xiàn)的產(chǎn)品只能在原有IT協(xié)議框架上進(jìn)行局部的修改和補充，以致在控制系統內增加了很多的轉換單元（如各種耦合器），這為該產(chǎn)品今后的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)了一定的局限性。
3．HARTf：HighwayAddressableRemoteTransducer可尋址遠程傳感器數據通路）美國Rosemount公司1989年推出，主要應用于智能變送器。與ART為一過(guò)渡性標準，它通過(guò)在4―20mA電源信號線(xiàn)上疊加不同頻率的正弦波（2200HZ表…0’，1200HZ表“l(fā)”）來(lái)傳送數字信號，從而保證了數字系統和傳統模擬系統的兼容性，預計其生命周期為最近20年。
4．CAN（ControllerAreaNetwork控制局域網(wǎng)絡(luò )）德國B(niǎo)osch6公司1993年推出，應用于汽車(chē)監控、開(kāi)關(guān)量控制、制造業(yè)等。介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方式為非破壞性位仲裁方式，適用于實(shí)時(shí)性要求很高的小型網(wǎng)絡(luò )，且開(kāi)發(fā)工具廉價(jià)。Motorola、Intel、Philips均生產(chǎn)獨立的CAN芯片和帶有CAN接口的80C51芯片。CAN型總線(xiàn)產(chǎn)品有AB公司的DeviceNet、臺灣研華的ADAM數據采集產(chǎn)品等。
5.LonWorks（LOnLocalOperatingSystem局部操作系統）美國Echelon公司1991年推出，主要應用于樓宇自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化和電力行業(yè)等。LonTalk的全部7層協(xié)議，介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方式為P―PCSMA（預測P一堅持載波監聽(tīng)多路復用），采用網(wǎng)絡(luò )邏輯地址尋址方式，優(yōu)先權機制保證了通訊的實(shí)時(shí)性，安全機制采用證實(shí)方式，因此能構建大型網(wǎng)絡(luò )控制系統。Echelon公司推出的Neuron神經(jīng)元芯片實(shí)質(zhì)為網(wǎng)絡(luò )型微控制器，該芯片強大的網(wǎng)絡(luò )通訊處理功能配以面向對象的網(wǎng)絡(luò )通訊方式，大大降低了開(kāi)發(fā)人員在構造應用網(wǎng)絡(luò )通訊方面所需花費的時(shí)間和費用，而可將精力集中在所擅長(cháng)的應用層進(jìn)行控制策略的編制，因此業(yè)內許多專(zhuān)家認為L(cháng)onWorks總線(xiàn)是一種很有希望的現場(chǎng)總線(xiàn)?；贚onWorks的總線(xiàn)產(chǎn)品有美國Action公司的FlexnetFlexlink等435T／h一400”循環(huán)流化床鍋爐現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統
4概述
4．1．135t／h的循環(huán)流化床鍋爐控制系統功能
?采集鍋爐的運行參數，如汽壓、風(fēng)壓、爐溫等，并顯示：
?進(jìn)行手動(dòng)控制，完成啟、停爐等工作；
現場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展及在循環(huán)流化床鍋爐控制系統中的應用
?在鍋爐正常運行后，實(shí)現自動(dòng)控制，保證鍋爐穩定、高效地運行；
?具有鍋爐聯(lián)鎖保護功能；
?存儲1年的歷史數據：
4.1．2總體設計思路
硬件：配置了I臺工程師站和操作站二合一fES／0S），l臺專(zhuān)用操作站（Os），1臺打印機，2臺互為冗余的ABB公司AC8OOF控制器，3條PROFIBUS總線(xiàn)。如圖1所示：
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