奧地利貝加萊現(xiàn)場總線系統(tǒng)的優(yōu)勢及特點有哪些

2.3 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢

現(xiàn)場總線系統(tǒng)是一個全數字化、全分散式、可互操作、開放式互連網絡的控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線系統(tǒng)與傳統(tǒng)的DCS相比，具有以下技術特點和優(yōu)勢。

2.3.1 全數字通信

傳統(tǒng)控制系統(tǒng)DCS采用4~20mA的模擬信號傳輸方式。這種傳輸方式一對傳輸電纜只能傳送一路信號。而且，模擬信號在傳輸過程中易被其他信號或環(huán)境噪聲所干擾，傳輸精度不高，控制效果不理想。而現(xiàn)場總線系統(tǒng)采用全數字信號傳輸。傳輸過程中采用數字信號的檢錯、糾錯機制，使其具有較高的抗干擾能力，傳輸精度也得到顯著提高。全數字通信使得多參數傳輸得以實現(xiàn)。現(xiàn)場設備的測量、控制信息以及其他非控制信息如設備類型和參數、整定值、設備運行狀態(tài)等都可以通過一對傳輸線送到現(xiàn)場總線網絡上的任何智能設備，從而消除了模擬信號傳輸的瓶頸。

2.3.2 控制分散

現(xiàn)場總線系統(tǒng)采用全分散式控制。現(xiàn)場智能終端設備，既有測量、采集、保護、變換、信號處理等功能，也有邏輯運算和控制功能。通過現(xiàn)場總線，將復雜的控制任務進行分解，分散下放于現(xiàn)場設備中，由現(xiàn)場智能終端設備構成控制回路，實現(xiàn)對各對象的控制。和傳統(tǒng)的DCS控制系統(tǒng)相比，現(xiàn)場總線系統(tǒng)簡化了系統(tǒng)結構，提高了系統(tǒng)的可靠性、自治性和靈活性。

2.3.3 開放性、互操作性

現(xiàn)場總線采用統(tǒng)一的協(xié)議標準，是開放式的互聯(lián)網絡，對用戶是透明的，不同廠家產品只要使用同一總線標準，就具有互操作性、互換性，因此設備具有很好的可集成性。系統(tǒng)為開放式，允許其它廠商將自己專長的控制技術，如控制算法、工藝流程、配方等集成到通用系統(tǒng)中去，因此，不同廠家的網絡產品可以方便地接入同一網絡，集成在同一控制系統(tǒng)中進行操作，簡化了系統(tǒng)集成。而在傳統(tǒng)的DCS中，不同廠家的設備是不能相互訪問的。

2.3.4 多分支結構

傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中設備的連接都是一對一的，而現(xiàn)場總線是多分支結構，其網絡拓撲可為總線型、星型、樹型等多種形式。這種多分支結構使得布線簡單、工程安裝周期縮短、運行維護方便，并能節(jié)省投資。這種結構還具有較強的系統(tǒng)擴展性，對于新增的設備，只需直接并行掛接即可，無需架設新的電纜，也無需系統(tǒng)停機。

23.5 現(xiàn)場設備狀態(tài)可控

通過現(xiàn)場總線，現(xiàn)場設備的管理信息大大增加，這些信息包括功能模塊組態(tài)、參數狀況、診斷和驗證數據等。操作人員在控制室里就可以對這些信息進行維護和驗證數據等。操作人員在控制室里就可以對這些信息進行維護和管理，對現(xiàn)場設備進行參數整定，并實時地進行性能維護。當設備參數、狀態(tài)發(fā)生變化時，操作人員能提前對該設備進行預處理，可減少事故發(fā)生。故障發(fā)生后，報警機制會立刻通知操作人員故障發(fā)生的部位和設備，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護性。

2.3.6 降低了系統(tǒng)及工程成本

對大范圍、大規(guī)模I/O的分布式系統(tǒng)來說，省去了大量的電纜、I/O模塊及電纜敷設工程費用，降低了系統(tǒng)及工程成本。

3. 基于現(xiàn)場總線技術的低壓配電自動化系統(tǒng)的應用

如今，現(xiàn)場總線技術已經開始得到較為廣泛的應用。如某化工廠所用低壓配電自動化系統(tǒng)，采用基于現(xiàn)場總線技術的ACREL-2000監(jiān)控系統(tǒng)，已投入運行，運行狀況良好。下文以該配電自動化系統(tǒng)為例，簡述現(xiàn)場總線技術在行業(yè)內低壓配電自動化系統(tǒng)中的應用。