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現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
 
控制系統(tǒng)
 
1、現(xiàn)場總線的特點
 
現(xiàn)場總線的突出特點在于它把集中與分散相結(jié)合的DCS集散控制結(jié)構(gòu)，變成新型的全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場，依靠現(xiàn)場智能設備本身實現(xiàn)基本控制功能?，F(xiàn)場總線的特點主要表現(xiàn)以下幾個方面:
 
（1） 以數(shù)字信號完全取代傳統(tǒng)的模擬信號
 
以數(shù)字信號完全取代傳統(tǒng)DCS的4～20mA模擬信號，且雙向傳輸信號。一對雙絞線或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€設備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大為減少。同時，通信總線延伸到現(xiàn)場傳感器、變送器、控制器和伺服機構(gòu)，操作人員在控制室就能實現(xiàn)主控系統(tǒng)對現(xiàn)場設備的在線監(jiān)視、診斷、校驗和參數(shù)整定，節(jié)省了硬件數(shù)量與。
 
（2）現(xiàn)場總線實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的徹底分散
 
現(xiàn)場總線在結(jié)構(gòu)上只有現(xiàn)場設備和操作管理站2個層次，將傳統(tǒng)DCS的I/O控制站并入現(xiàn)場智能設備，取消了I/O模件，現(xiàn)場儀表都是內(nèi)裝微處理器的，輸出的結(jié)果直接送到鄰近的調(diào)節(jié)閥上，完全不需要經(jīng)過控制室主控系統(tǒng)，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的徹底分散。
 
（3） 總線網(wǎng)絡系統(tǒng)是開放的
 
將系統(tǒng)集成的權(quán)力交給用戶，用戶可以按自己的需要和考慮，把來自不同供應商的產(chǎn)品組成規(guī)模各異的系統(tǒng)。可以用不同廠家的現(xiàn)場儀表去替換出現(xiàn)故障的另一廠家的現(xiàn)場儀表。
 
2、當前的現(xiàn)場總線標準
 
現(xiàn)場總線技術(shù)是從80年代后期誕生的網(wǎng)絡通信技術(shù)，經(jīng)歷十幾年左右的發(fā)展，國際上出現(xiàn)了幾個有代表性的現(xiàn)場總線標準和幾個系列產(chǎn)品，較流行的有:
 
（1）基金會現(xiàn)場總線（Foundation Fieldbus）
 
在現(xiàn)場總線標準的研究制訂過程中，出現(xiàn)過多種企業(yè)集團或組織，通過不斷的競爭，到1994年在國際上基本上形成了兩大陣營，ISP協(xié)議為首，聯(lián)合歐洲150家公司制訂的World FIP協(xié)議。這兩大集團于1994年合并，成立現(xiàn)場總線基金會（Fieldbus Foundation,FF），致力于開發(fā)國際上統(tǒng)一的現(xiàn)場總線協(xié)議。FF的協(xié)議符合IEC1158-2標準，也稱為SP50標準。
 
（2） Profibus現(xiàn)場總線
 
它是作為德國國家標準和歐洲國家標準的現(xiàn)場總線標準。研究所共同推出的。它采用OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層?，F(xiàn)場總線信息規(guī)范（FMS）型則只隱去了OSI標準的第三至第六層，采用了應用層。
 
（3） LonWork（Local Operating Network局部操作網(wǎng)）現(xiàn)場總線
 
于1990年正式推出的。它采用ISO/OSI模型的全部7層協(xié)議，采用了面向?qū)ο蟮脑O計方法，通過網(wǎng)絡變量把網(wǎng)絡通信設計簡化為參數(shù)設置，其大傳輸速率為1.5Mbps,傳輸距離為2700m，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、光纜、射頻、紅外線和電力線等。
 
（4）控制局域網(wǎng)（Control Area Network，CAN）控制網(wǎng)絡
 
用于汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。CAN結(jié)構(gòu)模型取ISO/OSI模型的第1、2、7層協(xié)議，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。
 
此外還值得一提的是，可尋址遠程傳感器數(shù)據(jù)公路（Highway Addressable Remote Transducer，HART）協(xié)議，早推出的一種兼容4~20mA模擬信號和調(diào)制數(shù)字信號的現(xiàn)場總線協(xié)議。其數(shù)字通信由于采用調(diào)制/解調(diào)方式，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中的過渡產(chǎn)品，因而在當前的過渡時期具有較強的競爭力，得到了較快的發(fā)展。
 
3、現(xiàn)場總線的未來
 
現(xiàn)場總路線將成為工業(yè)控制發(fā)展的革命性飛躍，有關(guān)現(xiàn)場總線的報道層出不窮，其中令人關(guān)注的焦點集中在能否出現(xiàn)全統(tǒng)一的現(xiàn)場總線標準。
 
不同的現(xiàn)場總線有不同的功能，各有其適用的場合，靠一種現(xiàn)場總線打天下的想法看來不太現(xiàn)實。當然，從另一方面來講，相當一部分現(xiàn)場總線是大同小異的，技術(shù)上非常接近，在優(yōu)勝劣汰的環(huán)境下同類總線終將趨于統(tǒng)一。但商業(yè)利益上的激烈競爭是這個問題的主要原因，對于現(xiàn)場總線形成巨大影響的自動化廠商，因為要盡可能維護自身的地位和利益而不愿放棄其已擁有的現(xiàn)場總線;因此，在未來較長的一段時間內(nèi)，現(xiàn)場總線標準之爭會越演越烈。

 

在PLC發(fā)展的初期，沿用了設計繼電器電路圖的方法來設計梯形圖程序，即在已有的些典型梯形圖的基礎上，根據(jù)被控對象對控制的要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和觸點，后才能得到一個較為滿意的結(jié)果。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，設計所用的時間、設計的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系，所以有人把這種設計方法稱為經(jīng)驗設計法。它可以用于邏輯關(guān)系較簡單的梯形圖程序設計。
用經(jīng)驗設計法設計PLC程序時大致可以按下面幾步來進行：分析控制要求、選擇控制原則；設計主令元件和檢測元件，確定輸入輸出設備；設計執(zhí)行元件的控制程序；檢查修改和完善程序。
產(chǎn)品廣泛應用領域：

●電力行業(yè)
●電力-電廠輸煤程控系統(tǒng)
●電力-電氣化水系統(tǒng)
●電力-除灰除渣系統(tǒng)
●化工-鹽化廠
●冶金-煉鐵高爐系統(tǒng)
●水利-水電廠監(jiān)控系統(tǒng)
●汽車制造行業(yè)
●鋼鐵及鍋爐行業(yè)
●供水及水處理行業(yè)
●造紙及印刷行業(yè)
●玻璃生產(chǎn)及加工行業(yè)
●電站及小水電控制行業(yè)
●水泥制品及生產(chǎn)制造行業(yè)
●鐵路運輸裝卸行業(yè)
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