现场总线智能仪表特点
仪器仪表网 · 2012-09-28 09:00 · 18020 次点击
(1)现场仪表正跨入数字化、智能化和网络化的新阶段
现场总线智能仪表是个特定的概念,即把遵循国际现场总线协议设计制造的智能仪表称为现场总线智能仪表。它是随着现场总线控制系统的出现应运而生的,与现场总线一样,它得到了迅速发展。
现场总线控制系统将控制功能下放到现场,由智能现场仪表承担,实现了真正全分布式系统结构。
在现场总线控制系统下,智能现场仪表替代了传统集散控制系统中的模拟现场仪表,这里的所谓“智能”,是指现场变送器除了具有信号变换、补偿等功能外,还具有控制功能,如PID等运算控制功能;而执行器方面则除了具有调节和驱动功能外,还具有特性补偿、自诊断功能。也就是说在现场总线控制系统下,现场仪表设备具有功能自治能力,它把传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场仪表中完成。
现场仪表和控制仪表装置的发展经历了机械式、电子式、微型计算机化数字式3个阶段。从仪表的功能上也经历了3个层次:单一功能仪表、组合式仪表、数字化智能化网络化仪表。在技术上,目前已走出了模拟技术的时代,正跨入数字化、智能化和网络化的新阶段。
(2)数字式、网络化是现场总线仪表的核心技术
现场总线的推广应用,在某种意义上讲,关键在于现场仪表是否具有与现场总线联网匹配的能力,各种传感器、变送器、执行器、泵/阀等现场设备是否具有数字化、智能化和网络化功能。在目前现场总线多标准的情况下,为了满足不同用户的要求,在底层能够将不同通信协议的现场仪表(I/O设备)连接,不仅需要设计、开发各种相应的转换器和网关,更重要、更迫切的是要设计开发智能化、网络化的变送器、执行器、泵/阀等现场总线智能仪表。
现场总线发展迅速,但由于目前多标准并存,没有统一的标准,目前正处于群雄并起、百家争鸣的阶段。也由于现场总线没有统一标准,现场总线智能仪表的通信协议也很难统一,各大仪表厂商均在开发符合一种或几种通信协议的现场总线智能仪表。
在现场总线控制系统下,现场仪表被作为网络的一个节点,称为智能节点,现场智能设备,它应具有数字通信能力和具有控制、补偿、参数改变、报警显示、故障诊断等功能。
(3)由功能模块组成现场总线智能仪表
现场总线智能仪表,可以根据不同的被控对象的特性,灵活组合功能模块,以实现被控对象的控制策略,成为十分灵巧的智能仪表。以FF现场总线为例,它包含的10个基本功能模块如表10‐1所示。
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10个功能模块可以灵活组合,实现多种功能。
现场总线智能仪表,以能进行双向数字通信、具备自诊断功能、能远程对仪表的组态数据进行修改等为其主要特点,以数字化、网络化为其技术内涵,把现场仪表带到一个全新的阶段。目前,由于现场总线多标准并存,现场总线智能仪表通信协议很难统一。因而,它将像现场总线一样,朝着开放系统、统一标准的方向发展。