多種現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在電動(dòng)執行機構中的應用

4 設計電動(dòng)執行機構現場(chǎng)總線(xiàn)的一般原則及要點(diǎn)
(1)設計電動(dòng)執行機構現場(chǎng)總線(xiàn)的一般原則。
電動(dòng)執行機構采用的現場(chǎng)總線(xiàn)必須與系統的總線(xiàn)類(lèi)型一致。如選用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統，則電動(dòng)執行機構中也必須選用相應的PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)。如選用PROCESS-NET總線(xiàn)系統，電動(dòng)執行機構也必須選用能夠滿(mǎn)足該系統的現場(chǎng)總線(xiàn)。不同的現場(chǎng)總線(xiàn)由于標準不同，不能相互兼容。在使用過(guò)程中，只有具有遵循同一總線(xiàn)要求的設備才能相互通訊。
現場(chǎng)總線(xiàn)相對于整個(gè)電動(dòng)執行機構來(lái)講是一個(gè)部件，因而在設計時(shí)要注意和整個(gè)系統要融為一個(gè)整體。不能發(fā)生相互沖突或矛盾。具有現場(chǎng)總線(xiàn)的執行機構比不帶現場(chǎng)總線(xiàn)的執行機構更先進(jìn)、更方便。
(2)設計電動(dòng)執行機構現場(chǎng)總線(xiàn)的要點(diǎn)。
現場(chǎng)總線(xiàn)電動(dòng)執行機構的設計要點(diǎn)是功能控制版，通訊接口板，系統軟件等幾個(gè)重要內容的設計。功能控制板是整個(gè)機構的核心。完成好它的設計將直接關(guān)系到現場(chǎng)總線(xiàn)功能的最終實(shí)現和使用。對應不同的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，功能控制板也不一樣，PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)中最重要的是ASIC SPC-3(一種專(zhuān)用集成電路)。
通訊接口板是設計現場(chǎng)總線(xiàn)的又一個(gè)關(guān)鍵。不同的現場(chǎng)總線(xiàn)要采用不同的通訊控制卡，如果是PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)，就必須采用能夠與PROFIBUS總線(xiàn)進(jìn)行通訊的通訊卡。如果選用MODBUS卡，則相對應的現場(chǎng)總線(xiàn)就必須是MODBUS現場(chǎng)總線(xiàn)。用戶(hù)在執行器中根據要求插入不同的通訊控制卡，執行器就能與支持該通訊協(xié)議的PLC、DCS等控制裝置一起構成不同的總線(xiàn)系統。
除了接口板外，相對應的還有各自不同的接口。 PROFIBUS的接口為RS485串口，PROCESS-NET的接口為RS485、RS232串口。
總線(xiàn)系統必須采用專(zhuān)用的軟件功能模塊來(lái)完成人--機對話(huà)。SIEMENS公司在執行器上采用的是SIMATIC S7-400系統中的SIPPOS5軟件。SDA公司的AS執行器上采用的是SMARTMANAGER軟件。
5 帶現場(chǎng)總線(xiàn)的電動(dòng)執行機構的應用
(1)總線(xiàn)的主控制單元與設備之間的連接
在總線(xiàn)控制下，一個(gè)環(huán)路中的所有執行器被一根屏蔽雙絞線(xiàn)串聯(lián)起來(lái)，所有控制及反饋信息均通過(guò)這根雙絞線(xiàn)進(jìn)行傳輸，完全取代傳統的十四線(xiàn)制。當需要增加執行器時(shí)，只需一根雙絞線(xiàn)和上級控制裝置(PLC或集散控制系統DCS)的一個(gè)串口，并不需要對每個(gè)執行器都單獨使用一根多芯電纜，更不需要增加PLC大量的 I／0接口。
(2)現場(chǎng)總線(xiàn)的保護
對于傳統的總線(xiàn)控制系統而言，出現線(xiàn)路故障是非常致命的。在執行器上設計總線(xiàn)系統時(shí)要注意采用具有強大保障功能的冗余結構。兩根屏蔽的雙絞線(xiàn)--一進(jìn)一出用于單通道操作，每根電纜中的兩根線(xiàn)互為冗余，實(shí)現雙通道操作，如果其中一根線(xiàn)路出現故障--斷開(kāi)、短路、接地等系統要能夠及時(shí)地啟動(dòng)保護系統，保證整個(gè)大系統的正常運行；
當執行器或執行器所控制的設備出現問(wèn)題時(shí)，系統要能夠及時(shí)地給予識別，并將該執行器的各項參數反饋給主控裝置，或者將該節點(diǎn)從整個(gè)系統中脫開(kāi)，以維持整個(gè)系統的穩定。由于總線(xiàn)系統自身具有的自診斷功能，當使用總線(xiàn)控制時(shí)，可以最大限度地縮短檢修時(shí)間，提高檢修質(zhì)量，降低檢修費用。當出現一些在現場(chǎng)無(wú)法解決的難題時(shí)，還可以通過(guò)總線(xiàn)接口來(lái)進(jìn)行遠程通信實(shí)施遠程技術(shù)支持。
(3)現場(chǎng)總線(xiàn)供電的質(zhì)量保證。由于總線(xiàn)系統對環(huán)境要求比較高，因此在使用時(shí)要保持供電電源的質(zhì)量、確?？偩€(xiàn)供電的可靠。
6 結束語(yǔ)
隨著(zhù)各種過(guò)程控制要求的不斷提高，作為用于過(guò)程控制的電動(dòng)執行機構也要能夠不斷適應這種情況。只有不斷適應現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統FCS(Fieldbus Control System)的要求，電動(dòng)執行機構才能更好地發(fā)揮其應有的優(yōu)勢。