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          何為現(xiàn)場(chǎng)總線控制

          作者: 時(shí)間:2012-11-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的專家Dick Caro 聲稱,這個(gè)觀念的時(shí)代已經(jīng)到來,在其應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)事例面前,其應(yīng)該成為所有新型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的目標(biāo)。

          當(dāng)國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)施第50工作組( )委員會(huì)正計(jì)劃設(shè)立最終成為了基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(Foundation Fieldbus,簡(jiǎn)稱FF)科技基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候,委員會(huì)中的許多用戶強(qiáng)烈支持在使用工具方面實(shí)行閉環(huán)調(diào)整控制。整個(gè)ANSI/ 50.02 標(biāo)準(zhǔn)都是建立在支持現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備方面的控制這一需求基礎(chǔ)上的,這種控制可能與(DCS)控制同時(shí)存在,也或者就代替了DCS控制。今天,我們將這項(xiàng)技術(shù)稱之為

          這些年來,基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF和Profibus-PA的推行安裝是為了減少安裝費(fèi)用,因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)儀表可以共享向控制站實(shí)施回饋的線路。其它節(jié)省的安裝費(fèi)用來自“呼叫”現(xiàn)場(chǎng)接線人力開支的降低,因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)儀表的讀取是根據(jù)標(biāo)記名,而不是輸入/輸出多用轉(zhuǎn)接器的線路終端。不論4-20 mA的電流模擬信號(hào)裝置還是HART 儀表,都是通過輸入/輸出電纜終端槽盒讀取的。由于電纜終端數(shù)據(jù)不再至關(guān)重要,工程方面的文件也就可以減少到簡(jiǎn)單的方塊制圖了。

          既然成千上萬的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)安裝,我們就可以得出充分的結(jié)論:這些預(yù)期的節(jié)省中我們才只實(shí)現(xiàn)了一小部分。為什么終端用戶在1985年到1990年期間要對(duì)采用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的ANSI/ 50.02 提出要求呢?對(duì)于他們的期望,今天建立在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)基礎(chǔ)上的控制系統(tǒng)能否滿足呢?答案是:只滿足了一部分。

          在國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)施第50工作組(ISA )委員會(huì)工作的終端用戶推斷說,現(xiàn)場(chǎng)總線將極大的減少甚至消除用來確保穩(wěn)定DCS組態(tài)實(shí)現(xiàn)的昂貴而冗余的多功能控制器。現(xiàn)場(chǎng)總線重建了“單系統(tǒng)完整性”,而這正是過去能夠?qū)嵭蟹侨哂嗄M信號(hào)控制的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)??煽啃訢CS模擬使得冗余控制器成為必需,因?yàn)槠湟?fù)責(zé)許多控制系統(tǒng)。我們當(dāng)時(shí)的分析是這樣的,今天這個(gè)分析依舊適用,那就是:現(xiàn)場(chǎng)總線可以應(yīng)用于所有的最終控制系統(tǒng),所有的次二、三級(jí)級(jí)聯(lián),以及大多數(shù)的簡(jiǎn)單前饋控制系統(tǒng)。而DCS多功能控制器負(fù)責(zé)全部的監(jiān)控、預(yù)控和模態(tài)基準(zhǔn)控制系統(tǒng)。

          事實(shí)上,DCS供應(yīng)商也意識(shí)到如果用戶減少使用多功能控制器,他們大部分的生意可能就要泡湯,于是成功的推出了兩種可選策略。(DCS)或者工序自動(dòng)化控制器 (PAC), 盡管剛剛開始被大家知道,正在不斷推廣延伸到實(shí)施系統(tǒng)啟動(dòng)階段所有的反饋、前饋、預(yù)控、監(jiān)控和模態(tài)基準(zhǔn)控制。然后,在成功啟動(dòng)和調(diào)諧后,用戶逐漸將每個(gè)控制環(huán)轉(zhuǎn)接到現(xiàn)場(chǎng)儀表。這種策略要求DCS控制器有足夠的能力支撐整個(gè)系統(tǒng),有效避免了用戶不使用控制器。

          DCS供應(yīng)商的第二種策略是推動(dòng)DCS/PAC獨(dú)具的運(yùn)算控制設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。用戶通常沒有足夠的經(jīng)驗(yàn),他們無法對(duì)這兩種選擇做出評(píng)價(jià),無法決定何時(shí)何種選擇合適,在這兩種情況下都可以使用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF工具中可行的控制功能塊。以前,控制方案是鎖入供應(yīng)商DCS/PAC中“增強(qiáng)的”運(yùn)算法則中的,這樣的控制系統(tǒng)已經(jīng)不再適用于了。

          ISA 委員會(huì)的終端用戶也渴望現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù),這樣他們就可以自由地將大部分的控制方案建構(gòu)成不依賴DCS的控制方案。借此,他們要重塑在控制系統(tǒng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,以此來降低價(jià)格。這是當(dāng)時(shí)的狀況,今天亦如此,在某一DCS基礎(chǔ)上發(fā)展的控制方案不能完全適用于建立在其它DCS基礎(chǔ)上的控制方案. 現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的控制方案不依賴DCS, 但是能同與基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF儀器相兼容的DCS共同實(shí)施控制。

          據(jù)估計(jì),在全部的控制環(huán)中,大約80% 可以在無DCS支持的情況下,用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF功能塊執(zhí)行??刂骗h(huán)各類型中,那些包括流動(dòng)、壓力和水平等周期時(shí)間快的控制環(huán)采用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),因?yàn)檫@些對(duì)于DCS來說負(fù)荷太重。如果快速系統(tǒng)從DCS中脫離,就只剩余監(jiān)控、預(yù)控和模態(tài)基準(zhǔn)控制,這時(shí)使用普通的PC-based 服務(wù)器技術(shù)就成為可能。即使再冗余的服務(wù)器技術(shù)也要比多功能處理控制器價(jià)格便宜許多。

          現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)只有使用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF的儀器才可行。它具有真正的節(jié)省開支的潛力,這顯而易見使其成為一種優(yōu)勢(shì),但是出于許多原因,對(duì)其開發(fā)還很淺。

          現(xiàn)場(chǎng)總線控制的時(shí)代已經(jīng)來臨。這項(xiàng)技術(shù)具有廣泛的適用性,性能也得到了證明,得到了許多主要的DCS/PAC 和儀器供應(yīng)商的支持。如果這篇文章中提供的信息對(duì)您來說是新鮮的,那么我就達(dá)到了我的目標(biāo)?,F(xiàn)場(chǎng)總線控制是終端用戶群推崇的少數(shù)幾個(gè)想法之一,并且已經(jīng)衍生了許多大范圍推廣的產(chǎn)品。有了這些事實(shí)的呈現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)總線控制應(yīng)該成為所有新型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的目標(biāo)。


          評(píng)論


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