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作者: 发布时间:2008-01-17 来源: 繁体版
  关键词: 现场总线 优越性 预见性维护 生命周期现金流   目前对现场总线有两种看法:一是认为现场总线的优点很多;二是认为没有体会到有价值的优越性,甚至还有诸多的问题没有得到解决。解析这

  关键词: 现场总线 优越性 预见性维护 生命周期现金流

  目前对现场总线有两种看法:一是认为现场总线的优点很多;二是认为没有体会到有价值的优越性,甚至还有诸多的问题没有得到解决。解析这种现象的原因就是要搞清应该如何评价和发挥现场总线技术的优越性。

  一 现场总线技术的优越性

  以FF总线为例,现场总线技术主要有以下优越性:

  (1)FF现场总线系统安装材料与调试工作量减少

  现场总线的I/O系统卡件和布线简单,减少相应的设计、安装的工作量及控制室占用面积。

  (2)FF现场设备的全数字化、智能化与功能自治化

  现场总线设备将微处理器置入现场测量控制仪表中,具有数字计算和数字通信能力。数字信号使设备的信息量大大增加,传输抗干扰能力强,精确度高,减少了传送误差,提高系统的可靠性。传感测量、补偿计算、工程量处理与基本控制等功能在现场总线设备中完成,而且为现场设备更高级的智能化提供了平台空间。

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  现场总线控制系统是全分散性的体系结构,控制功能可以分散在各个现场智能仪表中,这样减轻DCS主控制器的负荷,系统结构可能苗条化,或用于更高级的控制和管理功能。

  (3)FF现场总线具有开放性、互操作性与互用性

  如果说FF-H1总线现场设备的可互操作性使现场总线达到了DCS系统的4~20mA的信号互连的水平,而高速以太网现场总线HSE的可互操作性则达到了DCS系统控制总线的开放的水平。使不同公司生产的控制器可以挂在同一网络上协同工作,这对DCS而言是不可能实现的。电子设备描述语言(Electronic Device Description Lanquige,EDDL),为对象设备提供一个不依赖于某种软件平台的描述文件,使控制系统(FF、Profibus或其他)能够理解设备中数据的意义并无功能损失地使用它们。这为用户摆脱商业垄断提供了可能性。

  (4)FF现场总线系统降低了设备的生命周期成本

  由于FF现场总线控制设备具有更多的自诊断参数和故障自诊断能力,并通过数字通信方式将诊断维护信息送往DCS,管理人员通过DCS的资产管理系统(AMS)可查询所有仪表设备的运行情况,诊断维护信息,寻找故障,以便早期分析故障原因并快速排除,仪表设备状况始终处于维护人员的远程监控之中。与此同时,根据AMS系统提供的信息准确地制定大修或抢修的作业计划和备件准备,不必进行调节阀的周期性的轮流解体检修,缩短停工维修时间,节约维修费用,降低生命周期成本。

  二 现场总线另一角度的优点

  如果换一个角度看,上述现场总线技术的优越性又可以划分为表面的、隐含的和潜在的优越性3类。

  1. 表面性

  最表面的优越性就是节省60%甚至更多的电缆及相关的辅件、节省系统硬件数量和设备投资。节省电缆是非常直观的也没有什么分歧。据有关典型试验工程的测算资料表明,可节约安装费用30%以上。有一点说明的是,对于大中系统这个优点是重要的,有震撼力的。而对于小系统则因为节省额度有限经常不被当作重要因素考虑。

  系统硬件节省主要是减少了很多I/O卡。一条总线段如果挂8台现场设备(不分输入和输出),那么有2个通道的总线接口卡可以取代2块8通道的传统I/O卡,而4通道的总线接口卡可以取代4块I/O卡。同时本安系统可以节省许多数量的安全栅。特别是FISCO(现场总线本质安全概念)安全栅,一台可以取代4~8台传统安全栅。

  但需要特别说明一点,现场总线系统硬件节省与系统结构和设计有较大的关系。所以在规划设计阶段理解现场总线技术精髓,合理确定系统结构和功能分配对降低硬件开销有较大的作用。分析目前市场可以买到的现场总线系统可以大致分为:

  (1)传统DCS+现场总线接口卡结构,优点是全面继承DCS所有特点和用户已有习惯。

  (2)完全基于现场总线体系的结构,优点是更有效地节省硬件开销。

  由于智能现场总线现场仪表可以完成基本控制功能。如PID调节,甚至较复杂的串级、比率、前馈和分程等。所以,上位控制器/链接桥路器可以设计得较"苗条"。这也为降低现场总线控制系统硬件费用创造了条件。反之,如果我们不在现场仪表中完成它们本来可以而且应该执行的任务而继续完全依靠传统DCS一样强大复杂的"控制器"来完成所有控制任务,而仅仅将总线用于信号通信。这就"浪费了"现场总线现场设备的智能能力,导致了上下功能重叠和成本不必要地上升。


如何评价现场总线技术的优越性
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