WAGO現場總線產品在面粉生產控制系統中的應用
面粉企業生產的面粉,其中一項很重要的質量指標就是面粉質量的穩定性,這就要求面粉企業對加工設備的連續運行,生產的穩定性有一個良好的把握,一個企業要想在激烈的行業競爭中取得一席之地,就必須用先進的自動化控制技術來武裝自己。
目前,很多知名面粉企業都采用基于PC、PLC產品的分布式控制系統(DCS),其主要特點之一是現場側設備與控制器之間的連接是一對一的連接方式,其傳輸信號為4-20mA(模擬量)或24VDC(開關量)。這種連接方式使設備與設備之間、系統與系統之間、系統與外界之間很難進行信息交流,在一定程度上成為“信息孤島”。隨著現場總線控制系統(FCS)的發展,總線控制技術的特點和優勢越來越明顯,將WAGO現場總線產品應用于面粉生產過程的自動化控制系統中,必將對面粉加工業的自動化水平產生巨大飛躍。
1.現場總線
1.1現場總線的特點
現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的全數字化、實時、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。它主要解決現場的智能化儀表,控制器,執行機構等現場設備之間的數字通信問題,以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題。
現場總線的通信方式是使用一根通信電纜,將所有符合現場總線標準的現場設備及控制單元相互連接起來,以構成設備級與車間級的數字化通信網絡。
其主要特點為:
1.系統精度及可靠性高,系統集成大大簡化??删S護性好,并能充分發揮現場智能型設備可數字式傳輸的特點。
2.功能分散,反應速度提高,現場儀表具有高層次功能,某種程度上承擔了系統的控制功能。
3.通過增加本安物理通道,可應用于危險區域。(本安防爆:本質安全防爆技術,是一種以抑制電火花和熱效應能量為防爆手段的“安全設計”技術)
4.現場儀表之間可以通信,實現了現場儀表的自律分散控制。
目前,國際電工委員會(IEC),認定通過的8種現場總線為現行的現場總線技術標準。它們分別是:
①基金會現場總線FF;②ControNET;③Profibus;
④P-NET;⑤FF高速以太網HSE;⑥SwiftNET;⑦WorldFIP;⑧Interbus-S
2.2DCS系統與FCS系統的比較
1.DCS系統是一個大系統,其控制器功能強大,在系統中承擔著十分重要的作用,數據公路更是系統的關鍵,所以,必須整體投資一步到位,事后的擴容難度較大。而FCS系統將功能下放得較徹底,信息處理現代化。數字智能現場設備裝置的廣泛采用,使得控制器的功能與重要性相對減弱。因此,FCS系統投資起點低,可以邊用,邊擴,邊投運。
2.DCS系統是封閉式系統,各公司產品基本不兼容。而FCS系統是開放式系統,用戶可以選擇不同廠商,不同品牌的各種設備連入現場總線,達到最佳的系統集成。
3.DCS系統的信息全都是二進制或模擬信號形成的,必須有D/A與A/D的轉換。而FCS系統是全數字化,就免去了D/A與A/D的轉換,高集成化高性能,使精度可以從±0.5%提高到±0.1%。
4.FCS系統可以將PID閉環控制功能裝入變送器或執行器中,縮短了控制周期。目前,可以從DCS系統的每秒2~5次,提高到FCS系統的每秒10~20次,從而改善調節性能。
5.DCS系統可以控制和監控工藝全過程,對自身進行診斷,維護和組態。但是,由于自身的致病弱點,其I/O信號采用傳統的模擬信號,因此,它無法在DCS工程師站上對現場儀表(含變送器,執行器等)進行遠方診斷,維護和組態。FCS系統采用全新數字化技術,數字智能現場裝置發送多變量信息,而不僅僅是單變量信息,并且還具備檢測信息差錯的功能。FCS系統采用雙向數字通信現場信號制。因此,它可以對現場裝置(含變送器,執行機構等)進行遠方診斷,維護和組態。FCS系統的這一優越性是DCS系統無法比擬的。
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