应用现场总线需注意的问题及以太网在现场总线中的应用
现场总线有以下几个特点
１可互操作性与可互换性；
２开放性；
３全数字化；
４双向通信；
５智能化的现场仪表
２ 现场总线有哪些好处
１可以减少１／２－２／３隔离器、端子柜、１／０终端、１／０卡件、１／０文件及１／０柜子；这样就节省了１／０装置及装置室的空间；
２由于免去了Ｄ／Ａ及Ａ／Ｄ变换，使精度可以从０．５％提高到０．１％；
３减少电缆的用量，费用可以节省６６％或更多；
４可以产生先进的、智能化现场仪表，如多变量变送器和执行器等，使维修预报成为可能；
５可以将Ｐｒｏ功能植入到变送器或执行器中去，大大缩短控制周期。可以从ＤＣＳ的每秒调节２～３次增加到每秒调节１０～２０次，改善调节性能；
６免除主机入口处的“瓶颈”现象，提高系统的安全性和可靠性同时也可使主机腾出手来从事优化等工作以提高效益；
７组态简单，安装、运行、维护简便；
８用户可以自己择优选择，达到最佳集成。
３ 现场总线的局限性
现场总线固然会给用户带来效益，但它还终究处于企业网的最低层，局部虽有效益，但有时却不能为企业带来整体效益。因此，现场总线必须与企业管理自动化如采用ＥＲＰ－－相结合。也就是所谓的管控一体化。
４ 应用现场总线应注意的若干问题
现场总线既然有众多的优点，而且已日益受到人们的重视，有的已开始应用，但是在实际应用中还有许多应该注意的问题，大致情况如下：
１开放性
开放性是现场总线系统的主要特点之一，用户喜欢开放式的系统，在全世界范围内，其中不乏价廉物美、性能优越、服务周到的产品，用户可以择优选择从而达到最佳的集成。由于传统的ＤＣＳ或ＰＬ属于封闭式的系统，而新一代的ＦＣＳＦｉｅｌｄｂｕｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ属于开放式的系统，因此它一出现，便受到广大用户的青睐。但值得注意的是：各种现场总线本身虽然是开放的，但不同种类现场总线之间却是不开放的。
２国际标准方面
标准的制定可以推动生产力的发展，保护制造厂商和用户的利益，但以前标准的变动给我国的仪表制造商、设计院和广大用户带来了极大的不便，也使我们遭受了一定的损失，所以我们一定要注意标准的变化。目前现场总线的国际标准已有１２种之多，而且还有增加的趋势，至于世界各国，各个大型厂商的标准更多。这种现象不但是空前的，而且也是极不正常的，造成的后果是不论制造厂商也好，用户也好，面对众多的标准，在选择时往往感到困惑而无所适从。所以说，多标准实质上是没有标准。
３互操作性
互操作性〔ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｌｅ是现场总线系统的又一特点，但不同种类现场总线之间是不可互操作的，虽然他们可以通过互联网进行相互访问，或者通过ＰＣＯＬＥ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＣｏｎｔｒｏｌＪ７协议进行互操作，但这种互操作只能在各自的主机间进行，不能在彼此的现场仪表之间直接进行。也就是说甲种现场总线的现场仪表不能与乙种现场总线的现场仪表直接进行互操作，而甲种现场总线的现场仪表必须先通过自己的主机，再借助于ＯＰＣ协议到达乙种现场总线的主机，再下达到乙种现场总线现场仪表的目的地。反之亦然。这种互操作必须通过上述的曲折途径才能实现，这对于实时控制ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ所要求的实时性来讲，显然是不能满足的，因此也是没有实际意义的。
４时间的确定性
各种现场总线的通信方式也不完全相同，主要有二种形式。主－从ｍａｓｔｅｒ－ｓｌａｖｅ式和广播式，各有其特点。但在时间的确定性ｔｉｍｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ上，严格地讲是有区别的，尤其对于那些特殊对象，是非常敏感的，例如发电厂对时间上的确定性，就有严格的要求。但是主从式现场总线对于时间上的确定性先天上就有所不足，所以有的主从式现场总线也在采取措施以弥补其不足，如采取软件的办法，在首发偏离的参数上进行时间上的锁定等。这也是我们应特别注意的问题。
（５）冗余问题
用于过程控制的现场总线ＦＦ ＨＩ和Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＰＡ都是没有冗余的。按照现场总线的设计思想，低速部分是不需要冗余的，但对于某些行业，某些对象在安全方面有特殊要求的部位确实是需要冗余的也有些企业由于国情或企业文化存在着差异，或者曾经发生恶性事故的企业，往往也会提出不同程度的冗余要求。那么我们就要对没有冗余的现场总线采取一些特殊的处理来保证企业所要求的冗余，这样就会增加企业费用，增加企业负担。
（６）示范工程
我们都知道工程技术是实践技术，在应用中是不允许失败的。因此示范工程对工程设计来讲十分重要。当然在设计时也不能生搬硬套，必须根据国情和工程的实际情况，通过调查研究，学习消化和吸收提高。可以用渐进的办法，先在外围或者辅助设施上，进而在主机不太关键的部位上采取措施进行试验，取得成功后再逐步扩大，但是这需要时间。总之，示范工程是重要的，遗憾的是像样的、具有说服力的现场总线大型示范工程至今还没有看到过。
（７）工程造价问题
目前国内用户对硬件的价格比较敏感，而对软件的费用则往往注意不够。在国外，硬件方面ＦＣＳ与ＤＣＳ的费用可能持平或略高，但在工程设计和工程的安装、调试和开车费用方面则要低得多，因此综合来讲，总的费用要低。在国内，进口硬件的费用要高很多，但国内目前人工费用低，所以工程设计、管理、安装和调试等费用远比国外为低。所以在应用现场总线时我们要时刻注意其造价走势。
（８）效益问题
就现在国内情况而言，应用的现场总线基本上都是小系统，可效益还是很显著的。但就现场总线的本质而言，系统越大，效益越显著。我国现在大多数企业都是旧厂改造，现场总线还与老式的模拟仪表相混用，大大提高工艺，所以所得效益不能全归现场总线的使用，工艺和管理上的改进也是主要方面。
（９）先进技术的采用问题
先进技术是发展生产力的基础，采用先进技术以后，能为企业创造效益，但需要提醒的是采用先进技术需要一些必要的前提条件，不能盲目。历史的经验值得注意，自上世纪８０年代引进的ＤＣＳ，大部分只发挥了３０％左右的功能即为一例。我们知道先进的自动化技术的主要目的是以最少的投人获得最大的产出。因此，作为一个自动化的工程设计人员切不可单纯地为先进而先进，为现场总线而现场总线，一定要注意实际情况。
评论