自動(dòng)化包裝線

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技術(shù)資料

自動(dòng)化包裝線的現(xiàn)場(chǎng)總線控制相關(guān)說(shuō)明

發(fā)布時(shí)間:2015-06-13 11:08 作者:宏基自動(dòng)化科技

本文由自動(dòng)化包裝流水線設(shè)備生產(chǎn)廠家——宏基自動(dòng)化科技整理編撰，未經(jīng)允許不得隨意轉(zhuǎn)載

自動(dòng)化包裝線的現(xiàn)場(chǎng)總線控制相關(guān)說(shuō)明：

自動(dòng)化包裝線現(xiàn)場(chǎng)總線控制是包裝生產(chǎn)工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化控制的一種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)．它是依靠具有檢測(cè)、控制和通信能力的微處理芯片，數(shù)字化儀表(設(shè)備)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)徹底分散控制．并以這些現(xiàn)場(chǎng)分散的測(cè)量控制設(shè)備單個(gè)點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將這些點(diǎn)以總線形式連接起來(lái)，形成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是控制、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的交叉與集成，涉及的內(nèi)容十分廣泛，包括：智能儀表與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開(kāi)發(fā)的軟硬件技術(shù)：組態(tài)技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)段互連等；網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)操作與傳輸；人機(jī)接口、軟件技術(shù)；現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)集成技術(shù)。
現(xiàn)場(chǎng)總線是20世紀(jì)80年代末至90年代初國(guó)際上發(fā)展形成的，用于過(guò)程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備互連通信網(wǎng)絡(luò)。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)作為新一代控制系統(tǒng)，一方面，突破了Dc5系統(tǒng)采用通信專用網(wǎng)絡(luò)的局限，采用了基于公開(kāi)化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷；另一方面把Dcs的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)．變成了新型全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)。可以說(shuō)，開(kāi)放性、分散性與數(shù)字通信是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)最顯著的特征。現(xiàn)場(chǎng)總線屆于尚在發(fā)展之中的技術(shù)，我國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域還剛剛起步，總體說(shuō)來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)總線將朝著開(kāi)放系統(tǒng)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展。
1．自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)采用一對(duì)一的設(shè)備連線，按控制回路分別進(jìn)行連接。位于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量變送器與位于控制室的控制器之間，控制器與位于現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行器、開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)之間均為一對(duì)一的物理連接。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)由于采用了智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，能夠把原先Dcs系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入／輸出模塊置入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，加上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有通信能力，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量變送儀表可以與閥門等執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接傳送信號(hào)，因而控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室的計(jì)算機(jī)或控制儀表，直接在現(xiàn)場(chǎng)完成，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。固3—18所示為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對(duì)比。
自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的比較
由于采用數(shù)字信號(hào)替代模擬信號(hào)，因而可實(shí)現(xiàn)一對(duì)電線上傳輸多個(gè)信號(hào)(包括多個(gè)運(yùn)行參數(shù)值、多個(gè)設(shè)備狀態(tài)、故障信息)，同時(shí)又為多個(gè)設(shè)備提供電源；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以外不再需要A／D、D／A轉(zhuǎn)換部件。這樣就為簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)約硬件設(shè)備、節(jié)約連接電纜與各種安裝、維護(hù)費(fèi)用創(chuàng)造了條件。
2．自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
(1)系統(tǒng)的開(kāi)放性
開(kāi)放系統(tǒng)是指通信協(xié)議公開(kāi)，備不同廠家的設(shè)備之間可進(jìn)行互連并實(shí)現(xiàn)信息交換，現(xiàn)場(chǎng)總線開(kāi)發(fā)者就是要致力丁建立統(tǒng)一的工廠底層網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放系統(tǒng)。這里的開(kāi)放是指對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致、公開(kāi)性，強(qiáng)調(diào)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)與遵從。一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，它可以與仟何遵守相同標(biāo)推的其他設(shè)備或系統(tǒng)相連。
(2)互可操作性與互用性
這里的互可操作性，足指實(shí)現(xiàn)互聯(lián)設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通，可實(shí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字通信。而互用性則意味著不同生產(chǎn)廠家的性能類似的設(shè)備可進(jìn)行互換而實(shí)現(xiàn)互用。
(3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性
它將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中完成備即可完成自動(dòng)控制的基本功能，并可隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性
由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本身巳可完成自動(dòng)控制的基本功能．使得現(xiàn)場(chǎng)總線已構(gòu)成一種新的全分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。從根本上改變了現(xiàn)有Dc5集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。
(5)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)件
工作在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備前端，作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場(chǎng)總線v是專為在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境工作而設(shè)計(jì)的．它可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能采用兩線制實(shí)現(xiàn)送電與通信，并可滿足安全防爆要求等。
3.自動(dòng)化包裝生產(chǎn)流水線現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)
由于現(xiàn)場(chǎng)總線的以上特點(diǎn)，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化調(diào)試到正常生產(chǎn)運(yùn)行及其檢修維護(hù)．都體現(xiàn)出優(yōu)越性。
(1)一對(duì)N結(jié)構(gòu)
一對(duì)傳輸線，N臺(tái)儀友，雙向傳輸多個(gè)信號(hào)，這使得接線簡(jiǎn)單、工程周期短、安收費(fèi)用低、接線容易。如果增加現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表、只需并行掛接到電纜上，無(wú)需架設(shè)新的電線。
(2)可靠性高
數(shù)寧信號(hào)傳輸抗干擾能力強(qiáng)成本。
(3)可控狀態(tài)
操作員在控制室既可了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表的工作狀況，也能對(duì)其參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，還可預(yù)測(cè)或?qū)ふ夜收希冀K處于操作員的遠(yuǎn)役監(jiān)控和可控狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的可靠性、可控性和可維護(hù)性。
(4)互換性
用戶可以自由選擇不同制造商所提供的性價(jià)比最優(yōu)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表，并將不同品牌的儀表互連。即某臺(tái)儀表有故障，換亡其他品牌的同類儀表就可照常工作，實(shí)現(xiàn)“即接即用”。
(5)互操作性
用戶把不同制造商的各種品牌的儀表集成在一起，進(jìn)行統(tǒng)一組態(tài)，構(gòu)成他所需的控制投資。
(6)綜合功能
現(xiàn)場(chǎng)儀表既合檢測(cè)用戶，也節(jié)省了成本。
(7)分散控制
控制站功能分散在現(xiàn)場(chǎng)儀友巾。通址現(xiàn)場(chǎng)儀表就可以構(gòu)成控制回路制v提高了系統(tǒng)的可靠性、自治性和靈活性。
(8)統(tǒng)一組態(tài)
由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表都引入了功能塊的概念，所有廠尚都使用相同的功能塊，并統(tǒng)一組態(tài)方法。這樣就使得組態(tài)非常簡(jiǎn)巾．用戶不需要因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或儀表種類不同帶來(lái)組態(tài)方法的不同，而進(jìn)行培訓(xùn)或?qū)W習(xí)組念方法及編程語(yǔ)言。
(9)開(kāi)放式系統(tǒng)
現(xiàn)場(chǎng)總線為開(kāi)放式互這網(wǎng)絡(luò)，所有技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都是公開(kāi)的,所有制造商都必須遵循；這樣用戶可以自內(nèi)集成不同制造南的通信網(wǎng)絡(luò)，既可均同層網(wǎng)絡(luò)互連又可與不同層網(wǎng)絡(luò)互連；另外，用戶可極其方便地共享數(shù)據(jù)庫(kù)。

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