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現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的架構(gòu)

作者: 時(shí)間:2016-12-19 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)具有高可靠性、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信速率快、系統(tǒng)安全符合環(huán)境保護(hù)要求、造價(jià)低廉和系統(tǒng)維護(hù)成本低等特點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System,F(xiàn)CS)利用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),構(gòu)成了一個(gè)開(kāi)放式、全分布式、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。其控制過(guò)程直接面向現(xiàn)場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)各智能節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立,又可相互組態(tài)。
傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)控制站這一級(jí)仍然是一個(gè)集中式結(jié)構(gòu)。應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),必將打破原有“控制器”的概念,帶來(lái)集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)上的變化,使之進(jìn)一步分散化。在具有集中結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)控制站這一層,采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),將智能I/O模塊、智能傳感器、智能執(zhí)行器以及各種智能化電子設(shè)備連接起來(lái),構(gòu)成延伸到現(xiàn)場(chǎng)儀表這一級(jí)的分布式控制站,即把原有的集中式現(xiàn)場(chǎng)控制站變成分布式現(xiàn)場(chǎng)控制站,也就是在傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的底層再引入一層現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
一種在原有集散控制系統(tǒng)上采用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的示意圖如圖2所示。圖中標(biāo)準(zhǔn)為原有的分散系統(tǒng),使用BACnet協(xié)議,以利于實(shí)現(xiàn)多種供應(yīng)商有不同類(lèi)型的子系統(tǒng)之間的通信并交換信息把具有控制功能的各個(gè)“島”連成一個(gè)整體。新增的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)使用LonTalk協(xié)議,把控制功能分散到現(xiàn)場(chǎng)儀表級(jí),標(biāo)準(zhǔn)LAN與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之間以路由器相聯(lián)。這樣,BACnet和LonMark兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)互相補(bǔ)充、互為依托,構(gòu)成一個(gè)完全分散的、真正開(kāi)放的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)。
完全分散化的效果是十分明顯的,智能控制單元嵌入到設(shè)備內(nèi)部,控制范圍縮小到某一檢測(cè)點(diǎn)或某一回路,一個(gè)智能單元出現(xiàn)故障如同過(guò)去一只變送器出現(xiàn)故障一樣,加之取代傳統(tǒng)儀表的智能單元隨時(shí)處于自診斷狀態(tài)下,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警在事態(tài)未擴(kuò)大之前就能得到及時(shí)處理,可以把事故消滅在萌芽狀態(tài)。退一步說(shuō),即使上位機(jī)出現(xiàn)了故障,由于智能單元本身具有獨(dú)立的控制功能和通信功能。不依賴(lài)于上位機(jī),仍可照常執(zhí)行預(yù)定功能,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)傳送信息,完成必要的協(xié)調(diào)功能。因此,不是像傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)那樣,只能依靠雙機(jī)熱備份的冗余措施來(lái)提高可靠性,而是通過(guò)控制功能的極度分散,最大限度地消除了故障根源??梢?jiàn),控制功能的進(jìn)一步分散化,不僅帶來(lái)了更低的成本,更大的靈活性,更好的實(shí)用性,而且具有更高的可靠性。


圖1 應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/201612/331534.htm

圖2 建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展的示意圖



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