(1)首先是現(xiàn)場(chǎng)總線的選擇。雖然IEC組織已達(dá)成了
總線標(biāo)準(zhǔn),但總線種類(lèi)仍然過(guò)多,而每種現(xiàn)場(chǎng)總線都有自己合適的應(yīng)用領(lǐng)域,如何在實(shí)際中根據(jù)
應(yīng)用對(duì)象,將不同層次的現(xiàn)場(chǎng)總線組合使用,使系統(tǒng)的各部分都選擇合適的現(xiàn)場(chǎng)總線,對(duì)用戶來(lái)說(shuō),仍然是比較棘手的問(wèn)題。
(2)系統(tǒng)的集成問(wèn)題。由于實(shí)際應(yīng)用中一個(gè)系統(tǒng)很可能采用多種形式的現(xiàn)場(chǎng)總線,因此如何把工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)縫的集成,從而使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
管控一體化,是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)布局時(shí),不僅要考慮各現(xiàn)場(chǎng)
節(jié)點(diǎn)的距離,還要考慮現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)之間的功能關(guān)系、信息在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)情況等。由于智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表的功能很強(qiáng),因此許多儀表會(huì)有同樣的功能塊,
組態(tài)時(shí)選哪個(gè)功能塊是要仔細(xì)考慮的;要使網(wǎng)絡(luò)上的信息流動(dòng)化。同時(shí)通信參數(shù)的組態(tài)也很重要,要在系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與網(wǎng)絡(luò)效率之間做好平衡。
[1]
(3)存在技術(shù)瓶頸問(wèn)題[2]。主要表現(xiàn)在:
DSAI130型號(hào)
什么是封鎖時(shí)間?就是當(dāng)車(chē)輛從廠區(qū)內(nèi)出去時(shí),從光電開(kāi)關(guān)感應(yīng)到車(chē)輛開(kāi)始,到T2這一時(shí)間段內(nèi),消毒機(jī)不工作,這段時(shí)間稱(chēng)之為封鎖時(shí)間。為了方便說(shuō)明電路的工作原理,我們來(lái)畫(huà)一下消毒通道、噴霧立柱、感應(yīng)光電開(kāi)關(guān)的位置等效圖,如下圖所示。其中小三角代表光電開(kāi)關(guān),四個(gè)小方框代表噴霧立柱。電路的詳細(xì)工作原理:車(chē)輛從大門(mén)口進(jìn)入:光電開(kāi)關(guān)1先感應(yīng)到車(chē)輛,其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,交流接觸器KM吸合并自鎖,消毒機(jī)開(kāi)始噴霧消毒。因?yàn)榻佑|器KM吸合,其常閉觸點(diǎn)KM斷開(kāi),所以光電開(kāi)關(guān)2所在的支路電源被斷開(kāi),因此中間繼電器KA不會(huì)吸合,自然也不會(huì)影響光電開(kāi)關(guān)1所在的支路。
a.當(dāng)總線電纜截?cái)鄷r(shí),整個(gè)系統(tǒng)有可能癱瘓。
b.
本安防爆理論的制約?,F(xiàn)有的防爆規(guī)定限制總線的長(zhǎng)度和總線上負(fù)載的數(shù)量。這就是限制了現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)省線纜優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮。各國(guó)都在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線
本質(zhì)安全概念(FISCO)理論加強(qiáng)研究,爭(zhēng)取有所突破。
C.系統(tǒng)
組態(tài)參數(shù)過(guò)分復(fù)雜?,F(xiàn)場(chǎng)總線的組態(tài)
參數(shù)很多,不容易掌握,但組態(tài)參數(shù)設(shè)定得好壞,對(duì)系統(tǒng)性能影響很大。
在40年代,過(guò)程控制是基于3~15PSI的氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。其后,由于4~20mA
模擬信號(hào)的使用,使得模擬控制器得到了廣泛應(yīng)用,但是并不是所有的傳感儀表和驅(qū)動(dòng)裝置都使用統(tǒng)一的4~20mA信號(hào)。70年代,由于在檢測(cè)、模擬控制和邏輯控制領(lǐng)域率先使用了計(jì)算機(jī),從而產(chǎn)生了
集中控制。進(jìn)入80年代,由于微處理器的出現(xiàn),促使
工業(yè)儀表進(jìn)入了數(shù)字化和智能化的時(shí)代,4~20mA模擬信號(hào)傳輸逐步被數(shù)字化通信代替,加之分布式控制以及
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了控制、調(diào)度、優(yōu)化、決策等功能一體化的發(fā)展。然而由于檢測(cè)、變送、執(zhí)行等機(jī)構(gòu)大都采用模擬信號(hào)連接,其傳送方式是一對(duì)一結(jié)構(gòu),這使得接線復(fù)雜,工程費(fèi)用高,維護(hù)困難,而信號(hào)傳輸精度底,易受干擾,儀表
互換性差,這都阻礙了上層系統(tǒng)的功能發(fā)揮。另一方面,由于智能儀表的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)
模擬儀表,如對(duì)量程和零點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)定,儀表工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)自診斷,能進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量和對(duì)環(huán)境影響的補(bǔ)償?shù)?。由此可?jiàn),智能儀表和控制系統(tǒng)的發(fā)展,都要求上層系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)儀表實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信。
為了克服
DCS系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸,進(jìn)一步滿足現(xiàn)場(chǎng)的需要,
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)際上是連接現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和
自動(dòng)化控制設(shè)備的雙向串行、數(shù)字式、多
節(jié)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò),也被稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)底層設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)(INFRANET)。和Internet、
Intranet等類(lèi)型的信息網(wǎng)絡(luò)不同,控制網(wǎng)絡(luò)直接面向生產(chǎn)過(guò)程,因此要求很高的實(shí)時(shí)性、可靠性、資料完整性和可用性。為滿足這些特性,現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議作了簡(jiǎn)化,省略了一些中間層,只包括ISO/OSI7層模型中的3層:
物理層、
數(shù)據(jù)鏈路層和
應(yīng)用層。
現(xiàn)場(chǎng)總線在發(fā)展的初,各個(gè)公司都提出自己的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。IEC組織于1999年12月31日投票,確定了8大總線作為
現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),其中包括CANBus、ProfitBus、InterBus-S、
ModBus、FOUNDA-TIONFieldbus等等。而在此基礎(chǔ)上形成了新的
現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FieldbusControlSystemFCS)。它綜合了數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能儀表等多種技術(shù)手段,從根本上突破了傳統(tǒng)的“
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”式的
模擬信號(hào)或數(shù)字———模擬信號(hào)控制的局限性,構(gòu)成一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互連、多變量、多接點(diǎn)的通信與控制系統(tǒng)。相應(yīng)的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大的變化。
FCS的典型結(jié)構(gòu)分為3層:
設(shè)備層、控制層和信息層。DSAI130型號(hào)
三菱FX3U與三菱變頻器多從站通信硬件如下:plc:FX3U-64MR-ES/A1臺(tái)特殊模塊:FX3U-4AD1臺(tái)變頻器:FR-E740-7.5K-CHT1臺(tái)變頻器:FR-D740-0.75-CHT2臺(tái)通信板:FX3U-485-BD1片觸摸屏:威綸通TK6070IP1臺(tái)機(jī)械工藝如下:實(shí)現(xiàn)2軸變頻器+編碼器定位搬運(yùn),另外6個(gè)電機(jī)做輸送線傳動(dòng)。5KW電機(jī)加了剎車(chē)電阻。。。技術(shù)參數(shù):三臺(tái)變頻器通過(guò)FX3U-485-BD與FX3UPLC實(shí)現(xiàn)485通信,節(jié)省硬件接線。
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