一、通過(guò)應(yīng)用技術(shù)發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的優(yōu)越性很多。首先要突出現(xiàn)場(chǎng)總線降低系統(tǒng)投資成本和減少運(yùn)行費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。這一點(diǎn)很重要,有了這一基本思想,在進(jìn)行總線類型的選擇和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí),就會(huì)有明確的方向。但現(xiàn)場(chǎng)總線的這項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)能否發(fā)揮,與應(yīng)用者是否合理地使用現(xiàn)場(chǎng)總線、充分發(fā)揮它的潛能有關(guān)。
二、不同類型的現(xiàn)場(chǎng)總線組合更有利于降低成本
不同類型現(xiàn)場(chǎng)總線的簡(jiǎn)單比較,針對(duì)不同的情況選用不同的總線可以最大限度地降低系統(tǒng)成本;位式總線(Sensor Bus or Bit-Bus ):AS-I,簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)量I/0模塊字節(jié)總線(Device Bus or Byte-Bus ):Device Net,開(kāi)關(guān)量和模擬量I/0模塊,適合PLC應(yīng)用或過(guò)程控制應(yīng)用數(shù)據(jù)流總線(Ful l Function Bus or Block-Bus ):Foundation Fieldb us,具奇功能塊的開(kāi)關(guān)量和模擬量I/O設(shè)備,適合過(guò)程控制位式總線的能力很有限,用位式總線作為大型系統(tǒng)的信息傳輸主體是不可能的。但是它在成本,速度等方面的優(yōu)勢(shì)又是其他高層次總線無(wú)法替代的。因此它常常與其他總線混合使用。
用戶可能會(huì)擔(dān)心,用了多種現(xiàn)場(chǎng)總線,會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的操作、管理變得復(fù)雜。實(shí)際現(xiàn)在一些通用的人機(jī)界面軟件,都支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線,因此到人機(jī)界面這一層,不同總線的區(qū)別對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是不大的。
三、現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化
一個(gè)控制系統(tǒng),無(wú)論是采用DCS還是采用現(xiàn)場(chǎng)總線,系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的。實(shí)際上,采用現(xiàn)場(chǎng)總線和智能儀表后,可以從現(xiàn)場(chǎng)得到更多的診斷、維護(hù)和管理信息?,F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的信息量大大增加了,而傳輸信息的線纜卻大大減少了。這就要求一方面要大大提高線纜傳輸信息的能力、減少多余信息的傳遞。另一方面要讓大量信息在現(xiàn)場(chǎng)就地完成處理,減少現(xiàn)場(chǎng)與控制機(jī)房之間的信息往返。
如果僅僅把現(xiàn)場(chǎng)總線理解為省掉了幾根電纜,是沒(méi)有理解到它的實(shí)質(zhì)。信息處理的現(xiàn)場(chǎng)化才是智能化儀表和現(xiàn)場(chǎng)總線所追求的目標(biāo),也是現(xiàn)場(chǎng)總線不同與其他計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的標(biāo)志。
四、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
一般控制系統(tǒng)也有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是從物理形態(tài)上考慮通信網(wǎng)絡(luò)和輸入、輸出線纜網(wǎng)絡(luò)的布置。前面提到許多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)是線形的,每一組網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)數(shù)是有限制的。由于網(wǎng)段上的節(jié)點(diǎn)數(shù)較少,因此除考慮網(wǎng)絡(luò)的物理布置之外,還要考慮減少信息在網(wǎng)絡(luò)上的往返傳遞。
減少信息的往返傳遞是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則。減少信息往返常??蓭?lái)改善系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的好處。因此,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點(diǎn),放在同一條支路里。例如多回路調(diào)節(jié)中,一個(gè)調(diào)節(jié)回路的節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量放置在同一條支路里。
五、系統(tǒng)組態(tài)傻瓜化
現(xiàn)在一些帶現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)儀表本身裝了許多功能塊,雖然不同產(chǎn)品同種功能塊在性能上會(huì)稍有差別,但一個(gè)網(wǎng)絡(luò)支路上有許多功能類同功能塊的情況是客觀存在的。選用哪一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表上的功能塊,是系統(tǒng)組態(tài)要解決的問(wèn)題。考慮這個(gè)問(wèn)題的原則是,盡量減少總線上的信息往返。一般可以選擇與該功能有關(guān)的信息輸出最多的那臺(tái)儀表上的功能塊。
目前現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的組態(tài)是比較復(fù)雜的,需要組態(tài)的參數(shù)多,各參數(shù)之間的關(guān)系比較復(fù)雜,如果不是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線非常熟悉,很難將系統(tǒng)設(shè)置到最佳狀態(tài)。顯然,廣大用戶對(duì)這種狀態(tài)不滿意。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的制造商也正在努力,以使系統(tǒng)組態(tài)逐步“傻瓜化”。