現(xiàn)場總線助力智能工廠
現(xiàn)場總線是隨著自動控制領域的發(fā)展而完善起來的,先后經歷了五代過程控制系統(tǒng)。
第一代過程控制體系是基氣動信號標準,即氣動控制系統(tǒng)PCS。簡單的就地操作模式,控制理論初步形成,尚未有控制室的概念。
第二代過程控制體系,即模擬式控制系統(tǒng),它是基于0(4)-20mA的電流模擬信號,這一明顯的進步。它表征了電氣自動控制時代的到來,控制室的設立,控制功能分離的模式一直沿用至今。
第三代過程控制體系,即計算機控制系統(tǒng)是隨著數(shù)字計算機的應用而發(fā)展的。由于計算機產生的巨大技術優(yōu)勢,人們在測量、模擬和邏輯控制領域率先使用它。這個被稱為第三代過程控制體系是自動控制領域的一次革命,它充分發(fā)揮了計算機的特長,于是人們普遍認為計算機能做好一切事情,自然而然地產生了被稱為“集中控制”的中央控制計算機系統(tǒng),需要指出的是系統(tǒng)的信號傳輸系統(tǒng)依然是大部分沿用0(4)-20mA的模擬信號。
第四代過程控制體系,即DCS(分布式控制系統(tǒng))。其主要特點是整個控制系統(tǒng)不再是僅僅具有一臺計算機,而是由幾臺計算機和一些智能儀表和智能部件構成一個了控制系統(tǒng)。于是分散控制成了最主要的特征。除外另一個重要的發(fā)展是它們之間的信號傳遞也不僅僅依賴于模擬信號,而逐漸地以數(shù)字信號來取代模擬信號。
第五代過程控制體系,即FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))。“分散控制”發(fā)展到“現(xiàn)場控制”,數(shù)據(jù)的傳輸采用“總線”方式。
在智能工廠的實踐過程中,不同的機構和不同的人可能對現(xiàn)場總線有著不同的定義,但以下六個方面卻是大家公認的,即通信網絡、設備互聯(lián)、互操作性、分散功能塊、通信線供電、開放式網絡。現(xiàn)場總線為開放式網絡,既可以與同層網絡互聯(lián),也可與不同層網絡互聯(lián),還可以實現(xiàn)網絡數(shù)據(jù)庫的共享。
本期推出2篇關于現(xiàn)場總線的文章,即蔡明學撰寫的《ProfibusDP在供電監(jiān)控系統(tǒng)中的應用》和潘震等撰寫的《基于PROFIBUS-DP總線控制的橋式起重機電氣系統(tǒng)的研制,前者分析了DP總線技術在供電監(jiān)控系統(tǒng)中的技術方案及實現(xiàn)細節(jié),后者以津巴布韋卡里巴南岸水電站250t橋式起重機為研究對象,介紹了橋機PROFIBUS-DP總線控制系統(tǒng)。