现场总线系统在热工控制系统中的应用反复体现
为了增进大家对现场总线技术的认识,本文将对现场总线系统的核心特性以及其在热工控制系统中的应用进行深入探讨。如果你对现场总线技术感兴趣,不妨继续阅读。
一、现场总线技术的核心要义
1.1 现场总线技术的本质含义
现场总线系统是通过数字化方式连接仪表和控制设备,实现数据传输和信息交换。它采用双绞线或电缆作为通信媒介,将多个智能仪表网络化,形成适应实际需求的自动控制系统。
1.2 现场总线技术的优势之处
与传统DCS相比,现场总線技術从设计到运行维护都展现出显著优越性。
(1) 减少硬件数量及投资:智能设备执行测量、计算等功能减少变送器数量;不需单独调节器、计算单元等。
(2) 节省安装成本:一根电缆可挂接多设备,减少电缆用量及连接设计工作。
(3) 降低维护开销:自诊断能力简化故障处理;数字通信提供远程诊断信息,便于早期分析并快速排除故障。
(4) 提供高度集成主动权:用户自由选择不同厂商设备集成系统。
(5) 提升准确性与可靠性:提高测量精度,减少传送误差,加强系统可靠性。
二、现场總線在熱工控制系統中的應用實踐
本实验选取热工生产过程中常见参数,如温度、压力、流量和液位,以基于Profibus字段bus(一种广泛使用的工业以太网协议)的热工生产过程监控为例。下面详细介绍实验结构和组态软件设计。
2.1 系統架構概述
图示了该热工生产过程监控系统结构,它包括现场總線網絡、一系列控制台(如液位、高压流体、高温)、上位机系統與PLC,這是一個典型現場總線監控系統(FCS)
3.0 現場總線發展討論
3.1 現場總線應用現況進展
随着大量示范工程建立,以及企业逐渐接受现实标准竞争条件下的整合问题,为用户提供了更大的选择空间;同时,一些已取得良好业绩且得到认同的事物存在于这个领域中,并在特定行业内得到了普遍认可。
3.2 現場總線存在挑戰問題需要解決:
首先,是多種標準並存問題,没有一个标准能覆盖所有应用范围;其次,是異種標準間缺乏互操作性的問題;再次,现在大部分应用仍然集中於小型到中型规模,对价格优势尚未充分体现的问题;最后,还有安全问题,当网络断开时可能产生不可预知后果的问题。