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)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。
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。
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)全世界統(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。
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1常見的彈簧管式壓力表有(單圈彈簧壓力表)和(多圈彈簧壓力表)。1電測型壓力計是基于(把壓力轉(zhuǎn)換成各種電量)來進行壓力測量的儀表。1一塊壓力表在現(xiàn)場的安裝一般包括(測壓點的選擇)、(導壓管的敷設(shè))和(儀表本身的安裝)等內(nèi)容。1測量液體壓力時,取壓點應在(管道下部),測量氣體壓力時,取壓點應在(管道上方)。1測量氧氣壓力時,不得使用(浸油墊片)、(有機化合物墊片);測量乙炔壓力時,不得使用(銅墊片)。
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),把控制功能下放到現(xiàn)場,依靠現(xiàn)場智能設(shè)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(shè)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(shè)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)量與投資。
現(xiàn)場總線在結(jié)構(gòu)上只有現(xiàn)場設(shè)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(shè)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)??梢杂貌煌瑥S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,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:
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為了省錢有時還得用步進驅(qū)動來控制,兩個不同型號驅(qū)動器對同一型號的步進電機的設(shè)置。步進電機的型號:原來老機器上配的步進驅(qū)動器型號:2HB808MAE新造幾臺機器老型號驅(qū)動器訂不到了,電機還能訂到。新的驅(qū)動器型號:MA860H這一看和我原先的不一樣。我開始旋轉(zhuǎn)大腦,從網(wǎng)上查資料得知對于電機的步距角是1.8度,也就是轉(zhuǎn)一圈要200個脈沖。而老的型號設(shè)的是1,3,4,6,7,9為ON我對照了一下老的是設(shè)為:也就是9*200=1800個脈沖轉(zhuǎn)一圏。
首先,開放式控制系統(tǒng)的概念不清晰,沒有解決開放控制系統(tǒng)的平臺問題。各系統(tǒng)所采用的
體系結(jié)構(gòu)并不一致,相互之間缺乏兼容性和互換性,因而各系統(tǒng)軟硬件不具備可移植性和
互操作性。
其次,沒有充分利用像
Windows、
UNIX、
OS/2等新型操作系統(tǒng)。軟件開發(fā)思想與技術(shù)落后,始終處于甚至低于
結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的水平。沒有充分利用面向?qū)ο蟆?a style="color:#136ec2;text-decoration:none;" b="https://baike.baidu.com/item/%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E9%87%8D%E7%94%A8" target="b">軟件重用等軟件工程中的新理論、新技術(shù),而這些正是實現(xiàn)開放性控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。
此外,產(chǎn)品的升級、更新、修改和維修仍然依賴于生產(chǎn)廠家,沒有提供相應的開發(fā)工具和環(huán)境,用戶無法把自己的或任何第三方的思想或產(chǎn)品融入到系統(tǒng)中去。
PC-BASED控制系統(tǒng)
歷史上,VME總線工業(yè)控制機一直是許多嵌入式應用的機型[6]。1981年,Mostek、
Motorola、
Philip和
Signetics公司發(fā)明了
VME總線,1996年的新標準
VME64(ANSI/VITA1-1994)將總線數(shù)據(jù)寬度提升到64位,數(shù)據(jù)傳輸速度為80Mbps。由Force Computers制定的VME64x總線規(guī)范將總線速度提高到了320Mbps。VME總線
工控機是實時
控制平臺,大多數(shù)運行的是
實時操作系統(tǒng),并由OS制造商提供專用的
軟件開發(fā)工具開發(fā)應用程序。VME總線產(chǎn)品已經(jīng)采用了500MHz的Pentium Ⅲ處理器。
由于用戶希望使用與所熟悉的桌面PC機相同的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具,導致了開放式桌面PC在工業(yè)環(huán)境中的直接應用。除了VME總線工控機外,產(chǎn)生了一系列基于PC的、與ISA/PCI總線標準兼容的嵌入式工控機,其中比較有代表性的是CompactPCI/PXI總線、AT96總線、STD總線、STD32總線、 PC/104和PC/104-Plus總線嵌入式工業(yè)控制機。
隨著Inb CPU和Microsoft DOS/WINDOWS架構(gòu)演變成事實上的標準(Winb),ISA/PCI總線加固型工業(yè)PC(IPC)開始向工業(yè)領(lǐng)域滲透。然而,雖然加固型
工控機對基于大母板的桌面機進行了工業(yè)化改造,但其背板技術(shù)仍然存在許多缺點:不良的熱設(shè)計、不良的連接方式、不標準的模板尺寸和有限的PCI插槽數(shù)(4個)等。因此。
1995年6月PCI SIG正式公布了
PCI局部總線規(guī)范2.1版,同時PICMG推出了個標準PCI/ISA無源背板
總線標準。為了將PCI SIG的PCI總線規(guī)范用在
工業(yè)控制計算機系統(tǒng),1995年11月PCI
工業(yè)計算機制造者聯(lián)合會(PICMG)頒布了CompactPCI規(guī)范1.0版。由于CPCI總線
工控機良好地解決了可靠性和可維護性問題,而且基于Microsoft的軟件和開發(fā)工具的價位比較低,所以,CPCI工控機得以迅速打入嵌入式產(chǎn)品市場。但相對于PCI/ISA加固型工控機而言,由于總體成本高、技術(shù)開發(fā)難度大、無源背板定義并不完全統(tǒng)一導致模板配套性差、電磁兼容性設(shè)計要求高等因素,CompactPCI工控機在工業(yè)過程控制領(lǐng)域并未得到實際應用,反而在電信市場獲得廣泛應用。