0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

现场总线威廉希尔官方网站 的基本认知及在水泥行业中的应用

电子设计 来源:河北工业大学 作者:冯勇,张强,杨旭 2020-04-05 12:33 次阅读

1 、引言

水泥工业作为当前国民经济支柱产业之一,在我国国民经济中占据重要地位。随着计算机、通讯、网络信息威廉希尔官方网站 的飞速发展,水泥工业的自动控制系统正向着智能化、数字化和网络化方向迈进。现场总线作为一种正在发展的新威廉希尔官方网站 ,正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次,既可以将一个现场设备的运行参数、状态以及故障信息等送往控制室,又可将各种控制、维护、组态命令甚至现场设备的工作电源等送往各相关的现场设备,从而沟通了生产过程现场控制设备之间及其更高控制管理层之间的联系。

2、 现场总线威廉希尔官方网站 简介

2.1 现场总线基本认知

现场总线是安装在生产过程区域的现场设备、仪表与控制室内的自动控制系统之间一种串行、数字式、多点通信的数据总线,它位于生产控制和网络结构的低层,也称为低层控制网络。它与工厂的现场设备直接连接,将现场测量控制设备互联为通信网络,实现不同网段、不同现场通信设备的信息共享;同时又将现场运行的各种信号传到远离现场的控制室,并进一步与操作终端、上层控制管理网络连接和信息共享。

2.2 现场总线的特点

在传统的interwetten与威廉的赔率体系 控制系统中,现场的仪表设备与控制室的控制器之间,通常采用一对一的物理连接,实现模拟信号的通讯。而在现场总线控制系统中,现场的仪表设备多采用智能化设备,通讯方式由数字信号取代了模拟信号,只需一根电缆即可将多个现场设备的多个运行参数传人控制室,同时还可为多个设备提供电源,这样不仅简化了系统结构,节约了硬件投资,同时还便于安装和维护。

基于现场总线威廉希尔官方网站 的控制系统具有如下特点:

(1)系统开放性好,基于同一种总线协议的不同厂家的设备可以互连;

(2)具有智能化和功能自治性;

(3)可靠性高,抗干扰能力强;

(4)具有显著的经济性,基于现场总线威廉希尔官方网站 的控制系统可节省硬件投资和安装费用。

2.3 几种主要现场总线威廉希尔官方网站

2.3.1 基金会现场总线(FF,Foundation Fieldbus)

它以ISO/OSI开放系统互连模型为基础,取其物理层、数据链路层、应用层为FF通讯模型的相应层次,并在应用层上增加了用户层。

2.3.2 Lon Works采用了ISO/OSI模型的全部七层通讯协议,采用了面向对象的设计方法,通过网络变量把网络通讯设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频等多种通讯介质,是具有强劲实力的现场总线威廉希尔官方网站 。

2.3.3 CAN总线

CAN是控制局域网总线(Control Area Network)的简称,最早用于汽车内部测量与执行部件间的数据通信,其总线规范现已被ISO国际标准组织制定为国际标准,广泛应用在离散控制领域。其模型结构只有三层,即只取OSI低层的物理层、数据链层和顶层的应用层。

2.3.4 HART

HART是Highway Addressable Remote Transducer的缩写。特点是现在有模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向熟悉系统转变过程中的过渡性产品

2.3.5 PROFIBUS

Profibus是德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50170的现场总线标准,包含3种类型,即Profibus-DP、Profibus.FMS和Profibus.PA。该总线威廉希尔官方网站 是以西门子公司为主的德国公司和研究所共同推出的。DP型用于分散外设间的高速数据传输,适合于加工自动化领域的应用。FMS意为现场信息规范,PROFIBUSFMS适用于纺织、楼字自动化、可编程控制器、低压开关等。PA专为过程自动化设计,标准的本质安全的传输协议,实现了IEC1158-2中规定的通讯规程,用于对安全性要求高的场合及由总线供电的站点。

Profibus的传输速率为9.6kbps一12Mbps,最大传输距在12Mbps时为100m,1.5Mbps时为400m,可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线,也可以是光缆,最多可连接127个站点,可实现总线供电和本质安全防爆。Profibus现场总线协议的会员单位已有1000多家,支持该标准的产品有2O0余种,市场占有率已达20%左右。Profibus是世界上最成熟、市场占有率最高的一种现场总线。

3、 现场总线威廉希尔官方网站 的应用

3.1 传统模拟控制方式

在以往水泥厂窑尾系统工况监测中,我们采用的是一对一模拟控制方式,见图1:

现场总线威廉希尔官方网站
的基本认知及在水泥行业中的应用

这种方式中,现场每一台仪表的测量信号,均通过各自的电缆以模拟量信号方式传人现场控制站,在现场控制站中还需要配备相应的AI、AO模件,每一个模拟量信号需占用一个通道,由于窑系统的仪表测点很多,控制站需设大量的模拟量模件,硬件投资大,而且设备维护任务也很重。

3.2 现场总线控制方式

水泥的生产过程是一个复杂的过程,它的工艺特点决定了其工业环境的恶劣性、现场设备的多样性和复杂性。需要处理多达数千个甚至上万个不同的过程变量,包括各种设备的运行参数和状态信息,各类工艺参数(如压力、温度、料位等)以及生产数据信息等。水泥厂自动化的实现要求可性高、抗干扰性强、稳定、实用和易操作,所以采用比较成熟的现场总线Profibus。

图2是采用Pmfibus现场总线的控制方式的结构图。控制站与现场控制器之间通过光缆进行通讯,而控制器通过一耦合器与现场总线仪表相连接。控制站通过双绞线经光纤HUB与现场控制器进行通讯,上位机采用标准的TCP/IP协议进行通讯,而下位机中,现场控制器和各I/O站和耦合器之间采用工业中标准的PROFIBUS-DP进行通讯,而耦合器和现场总线仪表之间采用PROFIBUS—PA通讯协议。

现场总线威廉希尔官方网站
的基本认知及在水泥行业中的应用

在这种方式中,现场多个仪表的测量信号,通过一根总线电缆,采用数字信号的通讯方式,经PROBUS DP/PA耦合器传人现场控制站,在现场控制站中通过PROFIBUS DP卡件与控制器相连,省去大量模拟量模件。

在系统之中还有现场总线仪表的硬件组态和软件组态两大部分内容,本文中不再详细介绍。

水泥厂用于窑系统工况监测的仪表设备较多且分布较为集中,采用现场总线的控制方式,业主既可省去许多的计算机系统硬件及电缆投资,还可减少大量的电缆敷设工作,不仅节约安装费用,还便于生产维护。此外水泥工业生产中的一些大型设备如辊压机、篦冷机、立磨等,这些设备的自动化控制较为复杂,他们与DCS系统通讯的点数很多,采用现场总线局域网,设备本体控制参数及时全面的传人DCS系统,这样不仅便于对设备进行控制监测,对优化设备的使用性能也大有帮助。

4、 结束语

经长时间使用证明,采用PROFIBUS现场总线威廉希尔官方网站 的作业系统大大提高了水泥企业的自动化水平,同时对提高产品产量、质量,降低能耗,减轻劳动强度,实现文明生产等方面都有着显著的经济效益和社会效益。例如山东丛林集团水泥项目中,对篦冷机、立磨均采用现场总线局域网控制方式,大大提高了企业的综合经济效益。随着现场总线威廉希尔官方网站 的发展完善,它在水泥行业中的应用会更加广泛。

责任编辑:gt


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 控制系统
    +关注

    关注

    41

    文章

    6611

    浏览量

    110590
  • 自动化
    +关注

    关注

    29

    文章

    5565

    浏览量

    79258
  • 现场总线
    +关注

    关注

    3

    文章

    519

    浏览量

    38569
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    纺织生产控制系统现场总线威廉希尔官方网站 的应用

    随着计算机威廉希尔官方网站 、通信威廉希尔官方网站 和控制威廉希尔官方网站 的发展,现场总线威廉希尔官方网站 逐渐被广泛运用到工业控制系统
    发表于 06-13 15:28 4985次阅读
    纺织生产控制系统<b class='flag-5'>中</b><b class='flag-5'>现场</b><b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>威廉希尔官方网站
</b>的应用

    现场总线自动化系统的应用

    现场总线自动化系统的应用 传统方式现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式传递4-20mA或24VDC信号&nb
    发表于 11-17 09:31

    浅析现场总线电厂的应用范围及存在的问题

      摘要:本文着眼于目前现场总线发展,并结合当前国内电厂的实际情况,提出了现场总线威廉希尔官方网站 电厂
    发表于 02-01 13:48

    纺织生产控制系统现场总线威廉希尔官方网站 的研究及应用

    随着计算机威廉希尔官方网站 、通信威廉希尔官方网站 和控制威廉希尔官方网站 的发展,现场总线威廉希尔官方网站 逐渐被广泛运用到工业控制系统
    发表于 05-12 06:41

    现场总线威廉希尔官方网站 流程工业的应用及前景

    通过现场总线控制系统实际工业过程的一个应用案例,阐述基于电仪一体化的现场总线
    发表于 01-08 20:53 9次下载

    现场总线威廉希尔官方网站 电厂的应用

    阐述了现场总线结构及威廉希尔官方网站 特点以及与DCS 相比具有的优势,讨论了现场总线威廉希尔官方网站
    发表于 06-16 10:23 17次下载

    基于现场总线的小型水泥生产配料控制系统

    本文介绍了一种基于现场总线的小型水泥生产配料控制系统的实现方法。该系统采用总线威廉希尔官方网站 和智能模块,不仅实现配料自动控制,而且增加了磨机负荷和故障
    发表于 08-11 11:01 10次下载

    工业现场总线威廉希尔官方网站 炼铁高炉系统的应用

    工业现场总线威廉希尔官方网站 是近几年自动化行业最为关注的威廉希尔官方网站 之一,给各行各业的自动化控制威廉希尔官方网站 带来了一次质的飞
    发表于 12-21 14:27 6次下载

    现场总线威廉希尔官方网站 热工控制系统的应用

    现场总线威廉希尔官方网站 热工控制系统的应用 介绍现场总线
    发表于 10-13 19:02 1746次阅读
    <b class='flag-5'>现场</b><b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>威廉希尔官方网站
</b><b class='flag-5'>在</b>热工控制系统<b class='flag-5'>中</b>的应用

    现场总线火电站的应用现状

    现场总线火电站的应用现状 现场总线威廉希尔官方网站 是随着电
    发表于 10-29 21:49 809次阅读

    安全现场总线威廉希尔官方网站 汽车行业的应用综述

    安全现场总线威廉希尔官方网站 汽车行业的应用综述 一直以来,安全控制威廉希尔官方网站 一直落后于标准的控制
    发表于 03-19 10:42 352次阅读

    现场总线石化企业的应用

    现场总线石化企业的应用
    发表于 02-07 18:09 7次下载

    现场总线威廉希尔官方网站 循环水处理的应用

    现场总线威廉希尔官方网站 循环水处理的应用
    发表于 02-07 18:09 31次下载

    现场总线热工控制系统的应用

    现场总线是如今的热门之一,为增进大家对现场总线的认识,本文将对现场总线
    发表于 10-10 15:19 1123次阅读
    <b class='flag-5'>现场</b><b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>在</b>热工控制系统<b class='flag-5'>中</b>的应用

    PLC现场总线的应用

      随着工业自动化威廉希尔官方网站 的飞速发展,可编程逻辑控制器(PLC)作为工业自动化领域的核心设备,其应用日益广泛。现场总线作为连接PLC与现场设备的重要通信
    的头像 发表于 06-06 11:40 704次阅读