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ARCA帶內置非接觸式位置反饋模塊
閱讀:419 發布時間:2023-4-23ARCA帶內置非接觸式位置反饋模塊的特點;
1、現場總線的特點
現場總線的突出特點在于它把集中與分散相結合的DCS集散控制結構,變成新型的全分布式結構,把控制功能下放到現場,依靠現場智能設備本身實現基本控制功能。現場總線的特點主要表現以下幾個方面:
(1) 以數字信號取代傳統的模擬信號
以數字信號取代傳統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常可掛接多個設備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大為減少。同時,通信總線延伸到現場傳感器、變送器、控制器和伺服機構,操作人員在控制室就能實現主控系統對現場設備的在線監視、診斷、校驗和參數整定,節省了硬件數量與投資。
(2)現場總線實現了結構上的分散
現場總線在結構上只有現場設備和操作管理站2個層次,將傳統DCS的I/O控制站并入現場智能設備,取消了I/O模件,現場儀表都是內裝微處理器的,輸出的結果直接送到鄰近的調節閥上,不需要經過控制室主控系統,實現了結構上的分散。
(3) 總線網絡系統是開放的
將系統集成的權力交給用戶,用戶可以按自己的需要和考慮,把來自不同供應商的產品組成規模各異的系統。可以用不同廠家的現場儀表去替換出現故障的另一廠家的現場儀表。
2、當前的現場總線標準
現場總線技術是從80年代后期誕生的網絡通信技術,經歷十幾年左右的發展,國際上出現了幾個有代表性的現場總線標準和幾個系列產品,較流行的有:
(1)基金會現場總線(Foundation Fieldbus)
在現場總線標準的研究制訂過程中,出現過多種企業集團或組織,通過不斷的競爭,到1994年在國際上基本上形成了兩大陣營,ISP協議為首,聯合歐洲150家公司制訂的World FIP協議。這兩大集團于1994年合并,成立現場總線基金會(Fieldbus Foundation,FF),致力于開發國際上統一的現場總線協議。FF的協議符合IEC1158-2標準,也稱為SP50標準。
(2) Profibus現場總線
它是作為德國國家標準和歐洲國家標準的現場總線標準。研究所共同推出的。它采用OSI模型的物理層、數據鏈路層。現場總線信息規范(FMS)型則只隱去了OSI標準的第三至第六層,采用了應用層。
(3) LonWork(Local Operating Network局部操作網)現場總線
于1990年正式推出的。它采用ISO/OSI模型的全部7層協議,采用了面向對象的設計方法,通過網絡變量把網絡通信設計簡化為參數設置,其最大傳輸速率為1.5Mbps,傳輸距離為2700m,傳輸介質可以是雙絞線、光纜、射頻、紅外線和電力線等。
(4)控制局域網(Control Area Network,CAN)控制網絡
用于汽車內部測量與執行部件之間的數據通信。CAN結構模型取ISO/OSI模型的第1、2、7層協議,即物理層、數據鏈路層和應用層。
此外還值得一提的是,可尋址遠程傳感器數據公路(Highway Addressable Remote Transducer,HART)協議,最早推出的一種兼容4~20mA模擬信號和調制數字信號的現場總線協議。其數字通信由于采用調制/解調方式,屬于模擬系統向數字系統轉變過程中的過渡產品,因而在當前的過渡時期具有較強的競爭力,得到了較快的發展。
3、現場總線的未來
現場總路線將成為工業控制發展的革命性飛躍,有關現場總線的報道層出不窮,其中令人關注的焦點集中在能否出現統一的現場總線標準。
不同的現場總線有不同的功能,各有其適用的場合,靠一種現場總線打天下的想法看來不太現實。當然,從另一方面來講,相當一部分現場總線是大同小異的,技術上非常接近,在優勝劣汰的環境下同類總線終將趨于統一。但商業利益上的激烈競爭是這個問題的主要原因,對于現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場總線;因此,在未來較長的一段時間內,現場總線標準之爭會越演越烈。
開放式控制系統
控制系統
1、開放性控制系統的概念
長期以來,制造與生產企業所采用控制系統大多是專用的、封閉的體系結構,其構成系統的硬件是按照各自的標準度身定制的。無論是DCS,PLC還是FCS,雖然它們具有結構簡單、技術成熟、產品批量大等優點,但相對日新月異的生產要求,也越來越暴露出其固有的缺點。在許多情況下,當用戶要想進行功能上的擴展或變化時,都必須求助于系統的提供商,如想把特殊要求融入到控制系統中去時,都是比較困難的。這無形中不僅提高了制造企業的成本,也成為控制系統升級換代的“瓶頸"。
由于市場競爭越來越劇烈,從而要求制造商具有較強的市場適應能力,這一趨勢促成了一個新概念的產生,即模塊化、可重構、可擴充的軟硬件系統,這就是開放式控制系統。這一系統為制造廠提供了將其技術與任何第三方的技術或產品進行集成的可能性。
2、國際控制系統制造商的開放路線
據國際機構美國自動化市場研究公司ARC(Automation Research Corp.)調查預計,在亞洲,基于PC的控制系統、以太網的I/O模件等開放式系統的銷售額預計近兩年的增幅達到145%,所以,可見在控制系統市場中,開放系統的增長率遠遠高于傳統的控制系統。
幾乎所有的制造商都已認識到了開放系統必將是自動化系統的未來。在任何一家控制系統制造商的新產品樣本中,都可以看到“開放性"的字樣。但是,他們的開放性通常都是在原有的系統上層加上一些接口實現局部的互連和通信,并非真正意義上的開放。不要說控制器的底層,就是在操作站這一層,他們在實現與外界通信方面存在著重重困難。這種狀況的產生并不是由于他們無法開發出全開放的系統,而是出于其產品戰略考慮不愿也不能這樣做。盡管開放式控制系統的市場增長率較高,但由于絕對值還不大,制造商不愿放棄已經現成的數十倍的市場。
但這些公司對于開放式系統市場并非采取坐視不理、惟我獨尊的態度。各個公司均在考慮用現有的產品組合出形式上的“開放式"系統。如西門子的PCS7和 WinAC,實際上就是用工控機下掛S7的PLC而組成的概念性的系統,典型地表示了其一方面不想在開放式系統領域落后于他人,同時又不想失去老用戶的復雜情結。類似的還有Rockwell-AB的ControlLogic,Fisher-rosemount的Delta-V等等,都是將原有的專用系統加上“開放"的標簽。他們的目的都是相同的,那就是既不錯過開放式系統這班航船,又可以將原有的系統盡量多地銷售出去。全力致力于真正開放式系統開發的反而是一些新興的相對較小的公司如美國的Opto22,SoftPLC,Controlsoft以及英國的Transmitton等等。這些公司沒有過去的包袱,所開發的產品的市場目標也不存在搶自己飯碗的問題,所以他們可以沒有后顧之憂地宣傳。由于他們的產品是充分考慮了開放性的,今后將成為開放性控制系統的新的生力軍。
3、國際開放式系統研究存在的問題
首先,開放式控制系統的概念不清晰,沒有解決開放控制系統的平臺問題。各系統所采用的體系結構并不一致,相互之間缺乏兼容性和互換性,因而各系統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。軟件開發思想與技術落后,始終處于甚至低于結構化程序設計的水平。沒有充分利用面向對象、軟件重用等軟件工程中的新理論、新技術,而這些正是實現開放性控制系統的關鍵所在。
此外,產品的升級、更新、修改和維修仍然依賴于生產廠家,沒有提供相應的開發工具和環境,用戶無法把自己的或任何第三方的思想或產品融入到系統中去。