模拟信号的传递需要一对一的物理连接,因而,提高响应速度与控制精度的难度较大,信号传输的抗干扰能力也较差,人们开始寻求用数字信号取代模拟信号,出现了集中式直接数字控制系统。但由于集中式直接数字控制系统的控制计算机一旦出现某种故障,就会造成所有控制回路瘫痪、工厂停产的严重局面,这种危险的集中控制系统结构很难为生产过程所接受。
随着计算机可靠性的提高,价格的大幅度下降,出现了数字调节器、可编程控制器(PLC)以及由多个计算机通过网络构成的集中、分散相结合的集散控制系统(DCS)。DCS系统中,测量变送器一般为模拟仪表,因而它是一种模拟数字混合系统,这种系统在功能、性能上较模拟仪表、集中式数字控制系统有了很大的进步。在DCS系统形成的过程中,由于受计算机系统早期存在系统封闭这一缺陷的影响,各DCS厂家的产品自成系统,不同厂家的设备不能互连在一起,难以实现互换与互操作,组成更大范围信息共享的网络系统存在很多困难。
新型的现场总线控制系统则突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统来实现所造成的设备,把基于封闭、专用的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案,既可以把来自不同厂商而遵守同一协议规范的自动化设备,通过现场总线网络连接成系统,实现综合自动化的各种功能;同时又把DCS集中与分散相结合的集散系统结构,变成了新型全分布结构,把控制功能彻底下放到现场,依靠现场智能设备本身便可实现基本控制功能。
把微处理器置入现场自控设备,使设备具有数字计算和数字通信能力,提高了信号的测量、控制和传输精度,同时为丰富控制信息的内容,实现其远程传送创造了条件。在现场总线的环境下,借助设备的计算、通信能力,在现场就可以进行许多复杂计算,形成真正分散在现场的完整控制系统,提高控制系统运行的可靠性。还可借助现场总线网段以及与之有通信连接的其他网段,实现异地远程自动控制,如操作远在数百公里之外的开关、阀门等。还可以提供传统仪表所不能提供的仪表运行状态、故障诊断信息等,便于操作管理人员进行现场设备的维护和管理。
关键字:现场总线 全分布控制系统
引用地址:
现场总线构成了全分布控制系统
推荐阅读最新更新时间:2024-05-02 23:32
基于FF现场总线的PID控制应用实现
1、引言 现场总线技术的发展使得控制系统在由封闭走向开放的进程中迈进了一大步。以现场总线为基础的开放式控制系统开始进入封闭的DCS系统,成为过程控制的发展方向。FF(基金会现场总线)现场总线是一种全数字、串行、双向通信网络,同时也是一种专门针对过程自动化领域的应用而设计的现场总线。 本文以在中科院沈阳自动化研究所设计的基于FF现场总线的网络化测控实验平台上,设计了双容水箱的液位反馈控制回路,并结合具体被控对象提出了将PID控制算法应用到FF现场总线系统的可行性方案,既在OPC服务器MicroCyber.FFServer.1的基础上实现了基于OPC技术的PID控制算法。实验表明,该方案控制效果更好的发挥了现场总线与PID
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现场总线杂谈
随着网络技术发展和市场需求的变化,工业设备实现网络化管理控制已经成为一种必然趋势。改善工业控制系统同样也需要在不同生产设备之间实现高效、可靠、标准化的互联,例如利用USB来实现外围设备与控制主机的互联,利用Ethernet和CAN (Controller Area Network,控制器区域网)建立基本网络架构等。为此,引起了许多关于现场总线的标准问题。经过多年,国际上最后公布了不论不类的8种总线。制定总线的初衷在于不同厂家的设备进行互连,可是,这8种总线目前是不能互连的。 现场总线是一个系统工程,它不是几个产品,而是一个系统,它是由一系列产品组成,在推广过程中的商业运作远大于技术问题,这就是现场总线为什么会出现8种。 两种主
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Profibus现场总线系统技术在汽车制造业中的应用
一、项目概况:
长安汽车制造厂原来可以生产6种型号汽车,年产量在8万辆左右。他的总装生产线是在80年代末引进美国50年代技术制造的,由于在设计、制造上存在许多缺陷,导致系统有故障率高,生产效率低等诸多问题。长安公司为适应中国加入WTO后对汽车行业的冲击,保持中国微型汽车生产企业的龙头位置,在不断推出新车型的同时,生产线的制造能力成为了企业发展的瓶颈。通过我们对总装生产线的改造,大大提高了生产效率,将产量提高到20万辆/年,并且具备了多种车型混装能力,可以满足不断推出新车型的生产需求。
二、改造方案的确定:
总装车间的原生产线控制系统采用的是三菱PLC系统,传统的控制模式。所有分布
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现场总线技术及其在电力系统中的应用
1 引言 现场总线技术是20世纪80年代后期发展起来的一种基于现场设备之间进行通讯的新型总线系统,它综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段,从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字-模拟信号控制的局限性,构成一种全分散、全数字化、智能、双向、互连、多变量、多节点的通信与控制系统。现场总线则是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,其基础是智能仪表。分散在各个工业现场的智能仪表通过数字现场总线连为一体,并与控制室中的控制器和和监视器一起构成现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)。通过遵循一定的国际标准,可以将不同厂商
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基于现场总线的煤粉制备分布式控制系统
1、引 言
煤粉制备是水泥生产装备中最重要的环节之一,其生产过程的任务就是将原煤安全加工成符合要求的煤粉,并将制备好的煤粉输送到煤粉仓储存,从而为水泥生产过程提供燃料。由于煤粉制备过程具有大惯性、纯滞后和非线性等特点,并且生产工况复杂多变,无法建立精确的系统数学模型,因此采用传统的控制策略难以获得满意的控制效果,而模糊控制用于煤粉制备这类无模型的复杂控制对象中,可以取得好的控制效果。同时由于煤粉制备系统中的设备地理位置分散,为了提高生产率,增加系统的可靠性,利用现场总线技术对整个生产线进行分布式控制可以取到事半功倍的作用。
2、工艺流程
煤粉制备系统的工艺流程如图1所示。
图1 煤粉制备系统工艺流程图
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Beckhoff现场总线模块在宝马生产线上的应用
防护等级为IP 67的紧凑型现场总线模块坚固而且防水,可以直接安装在机器上,不需要控制柜或端子盒。由于它们又轻又小,所以非常适合用于空间紧凑的项目或有移动I/O接口的机器人手臂上。 现场总线盒模块安装在Kuka机器人上,这个机器人用来安装宝马5系列玻璃电动天窗的密封条。过去,这项工作必须人工完成,但是,现在机器人可以高质量地完成这项工作。密封条在恒定的力量下精确地被安装,为玻璃滑动天窗提供精密可靠的密封条件,以减少风的噪声。 专利产品知多少 通常,听起来简单的项目却要求尽善尽美的产品,以及有效的贯彻实施。作为努力的成果,宝马工程师们对自己的专利技术非常自豪。在车身喷漆完成后,第一道工序是:车顶的边缘切口用远红外灯加热到22
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Beckhoff现场总线模块在宝马生产线中的应用
防护等级为IP 67的紧凑型现场总线模块坚固而且防水,可以直接安装在机器上,不需要控制柜或端子盒。由于它们又轻又小,所以非常适合用于空间紧凑的项目或有移动I/O接口的机器人手臂上。 现场总线盒模块安装在Kuka机器人上,这个机器人用来安装宝马5系列玻璃电动天窗的密封条。过去,这项工作必须人工完成,但是,现在机器人可以高质量地完成这项工作。密封条在恒定的力量下精确地被安装,为玻璃滑动天窗提供精密可靠的密封条件,以减少风的噪声。 专利产品知多少 通常,听起来简单的项目却要求尽善尽美的产品,以及有效的贯彻实施。作为努力的成果,宝马工程师们对自己的专利技术非常自豪。在车身喷漆完成后,第一道工序是:车顶的边缘切口用远红外灯加热到22
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现场总线的技术特征
传统计算机控制系统中,现场仪表和控制器之间均采用一对一的物理连接。这种传输方式一方面要给现场安装、调试及维护带来困难,另一方面难以实现现场仪表的在线参数整定和故障诊断,无法实时掌握现场仪表的实际情况,使得处于最底层的模拟变送器和执行机构成了计算机控制系统中最薄弱的环节。
如图所示,现场总线采用数字信号传输,允许在一条通信线缆上挂接多个现场设备,而不再需要A/D、D/A等I/O组件。当需要增加现场控制设备时,现场仪表可就近连接在原有的通信线上,无需增设其它任何组件。
从结构上看,DCS实际上是“半分散”、“半数字”的系统,而FCS采用的是一个“全分散”、“全数字”的系统架构。FCS的技术特征可以归纳为以下几个方面:①全数
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