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菲尼克斯现场总线技术在过程控制领域的应用

2006/10/16 9:34:00

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菲尼克斯现场总线技术在过程控制领域的应用


现场总线(Fieldbus)是80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,导致了自动化系统结构与设备的深刻变革。 一般把现场总线系统称作FCS——现场总线控制系统。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统,一方面,突破了DCS系统采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,克服了封闭系统所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场。可以说,开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现场总线技术在历经了群雄并起,分散割据的初始阶段后,最终在2000年由IEC61158来进行了一次总结,目前在中国的制造和过程控制领域内,Profibus,Interbus占据了市场的主流,同时DeviceNet在一些北美或与其关联的用户群中也有一定的应用,而CAN在一些短距离,高速率,大流量的通讯中有其特殊的优势,在Machine Building, 测控系统中应用是较普遍的。 在离散行业和过程控制领域,在过去用的最多的是DCS系统,但随着用户对系统性价比,开放性的追求,FCS已在多年前渗透到该领域,现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统,一方面,突破了DCS系统采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,克服了封闭系统所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场。可以说,开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 如今可以提供现场总线产品的厂家是非常多的,这也说明了FCS的开放性应该是非常好的,最终用户的选择余地也是非常大,使得整个系统的性价比在竞争中得以提升。 从用户的角度来看,选择何种协议的总线,选择哪家总线模块要根据自身的需求来定。如果现场的布局面积大,纵横交错多,同时对总线系统的故障诊断要求高的话,Interbus 不失为一个很好的选择,如果现场系统中仪表多,且只提供Profibus接口的话(如过程领域常用的雷达测位仪),也可考虑使用Profibus系统。 对于选用哪家的总线产品,用户要根据现场状况的需求,系统维护、扩展的便利性,及产品的多样性等诸多方面来综合评估。 目前,菲尼克斯自动化已经从传统的汽车产业走入各个行业,其中在过程控制和离散行业的应用也是越来越多,早在2001年Interbus和菲尼克斯的PLC系统就已用在常州圩塘港化工原料罐罐区控制系统,现场的I/O站(选用的是菲尼克斯Inline产品,IP20防护等级)装在现场的防暴总线箱中,对罐区现场的泵站,流量阀,可燃性气体检测等进行监控。系统的平稳运行使得用户和集成方都非常满意。 最近几年,由于菲尼克斯Inline产品系列的开放性,较宽的工作温度范围(-25℃——55℃),品种繁多的模块种类,在我国的北方区域得以大面积的使用,如在大连港、营口港的液体化工罐区,原油和成品油罐区,菲尼克斯Inline产品挂在Profibus 网络上,对罐区的泵站,流量阀,可燃性气体检测等进行监控,同时对一些特殊仪表,计量装置,可通过HART模块,或RS485-PRO模块无缝接入FCS系统。(如图1示) 对很多国内用户来说,一边是原有的投资已完成,同时希望使用效果好的仪表和控制方案。这时使用菲尼克斯的现场总线模块不失为一个好的投资,系统的开放性(可兼容于Interbus, Profibus, DeviceNet, Canopen)可满足绝大多数用户的需求;宽工作温度范围(-25℃——55℃)可省去对现场控制箱的特别要求;广泛的产品种类,如PID调节,RS485/422,HART表接口等可满足各种仪表,计量装置的连接需求。 在目前管控一体化发展的大环境中,FCS已成为一种被广泛采用的控制技术,市场所提供的产品是多样的,同时客户的需求也变得更加个性化,选择一个适合的总线协议和产品是系统体系构成的关键,反之,市场的特色需求也在促使总线产品生产厂家在不断革新自己的产品,服务于市场的呼唤。 菲尼克斯的企业文化是“Inspiring Innovation”, 从他的产品中总能找到与同行不一样的创新之举,这也是菲尼克斯的AutomationWorx 得以走向各行各业的主要动力源泉。

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