西门子S7-1200代理供应

IEC对现场总线(Fieldbus)的定义是“安装在制造和过程区城的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、申行、多点通信的数据总线称为现场总线”。它是当前工业自动化的热点之一。现场总线以开放的、独立的、全数字化的双向多变量通信代替0~10mA或420mA现场电动仪表信号。现场总线/O集检测、数据处理、通信为一体,可以代替变送器、调节器、记录仪等模拟仪表。它不需要框架、机柜、可以直接安装在现场导轨槽上,现场总线1/的按线为简单,只需一根电缆,从主机开始,沿数据链从一个现场总线IO连接到下一个现场总线1/0。使用现场总线后,自控系统的配线、安装、调试和维护等方面的费用可以节约2/3左右,现场总线I/O与可编程序控制器可以组成廉价的DCS系统。

我国对现场总线及其开放自动化系统的规划提出了2005年应达到的发展目标,基于现场总线的工业自动化仪表及系统的品种数过200个,产值过60亿元,产量产值占工业自动化仪表行业的80%以上,国产产品的市场占有率大于60%,出口6000万美元。由此不难看出现场总线仪表在未来工业自动控制中的地位和发展前景。

现场总线控制系统将DCS的控制站功能分散给现场控制设备,仅靠现场总线设备就可以实现自动控制的基本功能。例如将电动调节阀及其驱动电路、输出特性补偿、PID控制和运算、阀门自校验和自诊断功能集成在一起,再配上温度变送器就可以组成一个闭环温度控制系统,有的传感器中也植人了PID控制功能。

使用现场总线后,操作员可以在中央控制室实现远程监控,对现场设备进行参数调整,还可以通过现场设备的白诊断功能预测故障和寻找故障点。

由于历史的原因,现在有多种现场总线标准并存,简介如下:

1.Foundation Fieldbus(基金会现场总线)

现场总线基金会(FF)是公认的一不依附于某个公司或企业集团的非商业化的标准化组织,它致力于建立上统一的现场总线协议。基金会现场总线(FF)标准无**许可要求,可供所有的生产厂家使用,其总线标准、产品检验等信息全部公开。FF得到了世界上几乎所有的*仪表控制生产厂家的支持。

2.PROFIBUS(过程现场总线)

PROFIBILS (Proces Field Bus)是作为德国国家标准和欧洲标准的现场总战。它由3个系列组成:PROFIBUS-DP用于分散的外部设备和自控设备之间的高速;PROFIBUS-FMS适用于一般自动化的中速;PROFIBUS-PA用于过程白动化的低速。

3.LonWorks(局域操作网络)

Lon Works(Locul Operuting Network)采用符合1S0/0SI模型全部7层标准的LonTak通信协议,它被封装在称为Neuron(神经元)的芯片中。该芯片有3个8位的CPU,一个是介质访问控制处理器,二个为网络处理器,三个足应用处理器,执行用户程序及其调用的操作系统服务:Neuron芯片还固化了34种I/O控制对象,日前已有几千家公司推出了Lon-Works产品。

4. CAN(控制器局坡网络)

现场总线领城中,在1EC61158和1E062026标准之前,CAN(Cntroller Area Network)总线品业一被批准为标准的现场*。CAN总线的点线规范已技标准化组织(1SO)制常头东准1S011509高信过业1bp)和8011510(雨情出15Kb).CAN点出得到了计算机芯片商的广泛支持,它们纷纷推出直接带有CAN接口的微处理器(MCU)芯片。带有CAN的MCU芯片总已经过1亿片,因此在接口芯片技术方面CAN已经遥遥良好于其他所有现场总线。Itel Motrola Philps、NEC等公司都生产带CAN通信协议的CAN单片机CAN控制器和CANI/0器件等支持CAN总线的芯片。

需要指出的是CAN总线同时是EC62026-2设备网络(Device Neltwork,DN)和IEC62026-5灵巧配电系统(Smar Distributed System, SDS)的物理层,因此它是1EC62026主要的技术基础。

一些主要的可编程序控制器厂家将现场总线作为可编程序控制器控制系统中的底层网络。如Rockwell公司的PLC5系列可编程序控制器安装了PROFIBUS协处理器模块后,能与其他厂家支持PROFIBUS通信协议的设备(如传感器、执行器、变送器、驱动器、数控装置和个人计算机)通信。西门子公司的S7-200系列可编程序控制器配备EM277PROFIBUSDP接山模块后可接人PROFIBUS网络,传输速率可达12Mbps,可连接127个节点,传输距离23.8km(光纤电缆)/9.6km(双纹线)。Schneider公司的Modion TSXQuantum控制系统的Lon Worka模块可用于对实时性要求不高的场合,如楼宇自动化控制系统。

可编程序控制器与现场总线相结合,可以组成价格便宜、功能强大的分布式控制系统。随着现场总线标准的制定和现场总线LO的迅猛发展和价格的下降,可编程序控制器的功能可能在某些领域(如过程控制领城)被现场总线I/0部分取代。

 机型选择的基本原则是在满足功能要求及保可靠、维护方便的前提下，力争佳的性能价格比。

1．合理的结构型式

整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，所以一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，I／O点数量、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面，选择余地较大。维修时只要换模块，判断故障的范围也很方便。因此，模块式PLC一般适用于较复杂系统和环境差（维修量大）的场合。

2．安装方式的选择

根据PLC的安装方式，系统分为集中式、远程I／O式和多台PLC联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、。大型系统经常采用远程I／O式，因为它们的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在I／O装置附近，I／O连线比集中式的短，但需要增设驱动器和远程I／O电源。多台联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通信模块。

3．相当的功能要求

一般小型（低档）PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A单元。具有加减算术运算。数据传送功能的增强型低档PLC。

对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般大型机主要用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

4．响应速度的要求

PLC的扫描工作方式引起的延迟可达2－3个扫描周期。对于大多数应用场合来说，PLC的响应速度都可以满足要求，不是主要问题。然而对于某些个别场合，则要求考虑PLC的响应速度。为了减少PLC的I／O响应的延迟时间，可以选用扫描速度高的PLC，或选用具有高速I／O处理功能指令的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

5．系统可靠性的要求

对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余控制系统或热备用系统。

6．机型统一

一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑以下三个方面的问题：

（l）同一机型的PLC，其编程方法相同，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。

（2）同一机型的PLC，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。

（3）同一机型的PLC，其外围设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。