智能傳感器、現場總線與FCS解析
五、現場總線企業網
現場總線作為今后控制系統的發展方向,以其所具有的開放性,網絡化等優點,使它與Intrenet的結合成為可能。企業內部網絡系統 Intranet- Interconnect Networks)就是二者結合的產物。Intranet作為Internet技術在企業內部的應用,為企業內部管理和信息交流提供了一個完善的技術方案,它已成為連接企業內部各部門交流信息的重要設施。伴隨著Intranet的逐漸深入企業,未來的企業信息管理模式將是一種分布式的基于現場總線控制網絡的管理模式。Intranet出現后,各企業相互共享信息的Extranet(企業外連網)也應運而生。這樣從單一的生產過程到全企業各個生產過程的統一管理控制,再到與企業有關的外部信息的共享,網絡技術被大大地拓展了。
因為Intranet采用的是Internet技術,有很好的開放性,支持多種網絡協議和標準,因此在組建Intranet時完全可以在企業現有的網絡環境下實現。由現場總線技術與Intranet結合構成的分布式網絡控制系統將高度分散的工業現場前端的智能型傳感器、變送器、執行器等智能儀表通過現場總線網絡連接到控制機或管理機構成局域網絡控制系統。這種分布式的局域網絡系統,可節省大量的傳輸線,增強整個系統的可擴充性,具有較長的傳輸距離和較強的抗干擾能力,可實現無上位機的全分布式無主工作,為工業控制和企業管理決策帶來了一種全新的解決方案。同時,將現場總線技術和Intranet技術的結合,也大大促進了控制技術的發展和加快了信息時代的步伐。
使用現場總線企業網,給企業的管理與控制帶來了很多好處:首先,通過企業網,加強了企業內部及內部與外部之間的信息共享,提高了資源的利用率。其次,將企業的有關信息發布在Intranet上,用電子文件代替書面文件,節省了人力,提高了工作效率。再次,Intranet采用Internet的技術,使開發工具易于得到,軟件的開發周期短,而且可以直接利用Intrenet的一些優秀的軟件,節省了開發費用。最后,使用現場總線企業網能夠更容易地實現工業過程管理決策與控制的一體化——CIPS(計算機集成過程系統)。
六、結束語
FCS的關鍵是現場總線技術與現場總線智能傳感器(現場總線智能儀表)。隨著電m型儀表改造為智能儀表,能構想出現場總線;隨著數字通信技術的成熟,能出現現場總線,從而從DCS脫穎出FCS.可以說FCS是工業過程控制系統的第三次大革命,即模擬儀表分散控制(電皿型為代表)。集散控制系統(DCS)- 全開放、全分散、全集中控制系統(FCS)。國外從90年代中期開始陸續投用FCS;而在國內,從1998年開始有個別試用FCS,但尚不完善,尚不完整。目前正是步入FCS的實施階段,它有利于CIPS真正開發實施,它是完全可靠、完全分散的開放系統,易于安裝、投運、維護,節省投資和人力、物力。依據目前的發展趨勢,今后10年內,FCS將代替DCS,并在工業過程控制系統中占主導地位。
當前在工業過程控制界面臨的重要任務之一是:大力推廣FCS及PF協議、基于PF協議的智能傳感器(留能儀表)及現場總線技術,研究開發FCS集成軟件乎臺,推動基于PF的FCS的開發與應用。另外,如何實現FCS與Intranet的結合,建立基于現場總線的Internet體系,實現工業過程管控一體化(基于FCS的CIPS)也是今后研究的重要方向。
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