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專有協議
雖然HART采用4-20mA的通訊技術取代了大多數煉油廠和石化工廠專有智能協議,部分工廠仍然擁有使用專有協議的儀表。 有些工廠幾年前購買了使用專用協議輸入卡的DCS,如今麵臨著一個問題,需要繼續向相同的DCS供應商購買變送器以便維持互操作性。 由於選擇受到了限製,隻能購買價格昂貴的備件進行日後維護了。PROFIBUS-DP使這個問題迎韌而解,因為它使用了開放的標準化的通信方式。 現在的工廠越來越傾向於標準化的技術,他們會將基於標準化多路轉換器或無線網關的設備管理係統接入DCS係統中,而繞過DCS輸入卡中的專用協議。 多路轉換器應用HART通信,直接訪問來自於智能數字儀表的重要診斷信息。
總線技術的承諾
雖然對於現場總線而言布線成本的降低是首要的,來自於設備管理軟件的維護保養成本的節省也是十分可觀的。
利用軟件可以進行過程儀表的識別、信息訪問、遠程診斷以及性能分析。 此外,操作統計、記錄審查、標定的記錄和整理、文件的訪問、設備狀態的監測,以及維護和服務記錄等也在該軟件的功能範圍之內。
為(wei)了(le)確(que)保(bao)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)設(she)備(bei)管(guan)理(li)軟(ruan)件(jian)的(de)作(zuo)用(yong),它(ta)必(bi)須(xu)與(yu)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)工(gong)作(zuo)站(zhan)的(de)軟(ruan)件(jian)緊(jin)密(mi)整(zheng)合(he)。操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)方(fang)便(bian)地(di)點(dian)擊(ji)屏(ping)幕(mu)上(shang)的(de)問(wen)題(ti)設(she)備(bei)或(huo)設(she)備(bei)報(bao)警(jing),以(yi)打(da)開(kai)該(gai)設(she)備(bei)頁(ye)麵(mian),檢(jian)查(zha)設(she)備(bei)的(de)健(jian)康(kang)狀(zhuang)況(kuang)。同(tong)樣(yang)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi),設(she)備(bei)管(guan)理(li)軟(ruan)件(jian)必(bi)須(xu)整(zheng)合(he)到(dao)日(ri)常(chang)的(de)工(gong)作(zuo)流(liu)程(cheng)中(zhong)。

圖2:通過基於EDDL的設備管理軟件可以訪問信息並減少養護成本。
基於IEC 61804-3標準的EDDL技術也非常重要,因為它是開放式標準協議的一個關鍵組成部分。 EDDL是HART、基金會現場總線和PROFIBUS協議的必要組成部分,這是因為它能使各種工廠現場設備在同一個軟件中顯示出來。設備的每種版本都配備一個EDDL文件,該文件同軟件進行通信,以確定如何獲得設備內的信息並將信息以用戶友好的界麵顯示出來。 關鍵在於,EDDL文件是放置在壓縮文本內的, 不在編程語言內, 這樣在將新設備集成到控製係統中時,就不必安裝可能給係統穩定性帶來風險的新軟件了。

圖4 數字自動化係統結構

圖5 數字自動化係統控製器配有接口卡以適應不同類型的總線技術
數字工廠結構
可提供開放式標準通信的所有優點,數字工廠結構應用現場儀器儀表及設備的智能,通過將準確、有用的信息及時傳達給操作和維護人員,從而改進過程和工廠的效率。
由於各種設備都使用不同的協議來傳遞其獨特的功能(表1),womenyaojianggongchangzhongbutongdezongxianjishuyouxiaozhengheqilai,fahuishuzigongchangdezuidayoushi。suoyikongzhixitongbixujuyouzhenghesuoyouxieyidenengli,erbushibeiyaoqiushiyonggengfuzadeergongneng。
表1 設備類型和協議有效性
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ASI |
HART |
DP |
FF |
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控製變送器 |
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X |
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X |
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控製閥 |
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X |
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X |
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馬達驅動 |
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X |
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安全設備 |
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X |
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安全閥 |
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X |
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二位開關 |
X |
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二位閥門 |
X |
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X |
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開關電磁閥 |
X |
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電動執行機構 |
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X |
X |
更少的方案。 具體來說,工程師站的軟件必須支持各種現場總線的組態,而不是一個采用獨立軟件的複雜方案。
應(ying)用(yong)最(zui)好(hao)的(de)現(xian)代(dai)技(ji)術(shu)並(bing)采(cai)用(yong)最(zui)好(hao)的(de)操(cao)作(zuo)規(gui)程(cheng),裝(zhuang)備(bei)有(you)完(wan)全(quan)集(ji)成(cheng)的(de)數(shu)字(zi)工(gong)廠(chang)結(jie)構(gou)的(de)工(gong)廠(chang)將(jiang)在(zai)每(mei)一(yi)個(ge)工(gong)程(cheng)階(jie)段(duan)獲(huo)得(de)非(fei)凡(fan)的(de)速(su)度(du)和(he)效(xiao)率(lv)。後(hou)續(xu)操(cao)作(zuo)將(jiang)提(ti)供(gong)更(geng)好(hao)的(de)改(gai)進(jin)。對(dui)於(yu)過(guo)程(cheng)製(zhi)造(zao)商(shang)來(lai)說(shuo), 開放的標準化的基金會現場總線和補充的總線技術為實現以上這些優勢起到了至關重要的作用。
參考文獻
1. Jonas Berge,”過程控製用現場總線:工程、操作和維護保養” ,ISA, 2002,
ISBN 1-55617-760-7H Enquiry Number 1/2-01 HA
該文發表應感謝艾默生過程管理新加坡公司的經理Jonas Berge先生。 Jonas Berge先生曾在瑞典學習,在儀器儀表及控製係統的開發和應用領域擁有超過20年的豐富經驗。他是基金會現場總線的設計師之一,ISA的高級會員,新加坡現場總線基金會營銷協會的會長, 和“用於過程控製的現場總線:工程、操作、和維護保養”以及“自動化軟件 :結構、集成和安全”兩本書的作者。 Berge先生於1999年獲頒ISA優秀文獻獎。
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