想把老旧不堪的网络废除?再装上个崭新的网络现场总线,神清气爽一下?
好,找段小蜡笔www.cechina.cn,给圣诞老人写封信吧。
……?
因为CONTROL ENGINEERING China版权所有,也许这是工程师能让他手中的现有工业网络完全更新的唯一方法。
现实情况是,完全替换一个控制或自动化网络价格惊人,耗时费力CONTROL ENGINEERING China版权所有,即使是替换一个过时的、老旧的系统。如果老的网络不是直接对系统运行具有威胁性,大多数工程经理不愿意随意改变已调试好的网络,以减少或避免停车时间。
然而,高级经理越来越期望,从他们的制造过程中得到更多的诊断数据,将网络与资产管理系统或资源计划系统相连接,这样可具有更强的竞争优势。同样,IT员工也有压力,需将网络与以太网和基于网络的系统相连接,以提高预测性和预防性维护,以及其他质量保证措施。
老系统仍然普遍
ARC的最近的一项研究表明,全球过程仪表的安装总量为4000万至4500万,其中48%是4-20 mA;26%是HART;13% 是气动;12%是专有系统;1%使用各种现场
罗克韦尔自动化经理Tom Alford认为,一些用户没有采用PLC系统,而更多其他采用有Modbus或历史(legacy-based)系统,因而4-20 mA的系统仍然是相当普及的。这就意味着新的设备若要针对大多数的客户,仍然需要4-20 mA 输出选项。人们在网络上连年投资巨大,他们也许需要新的现场总线网络,但他们还要受投资回报计划和有限的资源的限制,使之在目前的经济条件下的项目中很难完全采用新的现场总线网络。因而,他们通常决定仍然继续使用老的网络系统,再多用个几年。
遗憾的是,老网络能所能提供的数据过于简单和笼统,已不能满足今天的需要。例如,一个4-20 mA的信号能表示出是否一个设备处于运行状态或表示一个整体水平的振动。但是,这种有限的模拟型号不具有足够的带宽,其动态特性也不足以表示振动的起因或指出原因所在。
从智能仪表开始
幸运地是,现在有很多方法可使传统的老网络重现活力。一个最为常用的方法是增强老系统的I/O设备,如通过安装智能传感器,更容易收集和传送上行数据。事实上,一些原HART网络用户正在研究,如何保证精确的数据通过现有的4-20 mA连线和智能设备。
同样地,PC-based和其他嵌入式或分布式方案也能通过历史设备和网络帮助收集、分析和分布模拟和串行数据。举例来说,NI的FieldPoint 2000采来的模拟信号,在通过其LabView软件的计算,以增强现有的数据和控制功能。NI自动化市场经理Don Holley认为,LabView的PID 算法在一个造纸厂的应用案例中,可实现抗干扰,选择PID收益,提高了水温调节,预防系统震荡。
Holley认为,在最初www.cechina.cn,用户必须问自己,是什么驱使他们改换原有的网络?是由于维护太多吗?是部分网络不支持还是某一部分不能用了?是应用需要优化,原有的系统却不能实现?还是只是因为用户希望的某些信息或性能原有的系统不能提供?
Holley认为,现场总线标准和其他协同工作性能程度不断增加,如OPC 基金会的OPC数据交换(OPC DX)方案,可帮助很好的衔接原有系统和新系统。OPC DX将允许协议,如Profibus和 DeviceNet之间进行通信。为进一步使网络简易化,OPC服务器包括了许多方案,如Woodhead Connectivity 的SST-DNP-104-2,一个两通道的 PC/104接口卡。
HART的苏醒
HART通信基金会的Ron Helson认为,因为预算不高的革新通常意味着尽可能地少去改变,而增强旧的网络性能上,HART可能是最有效的方法之一。因为它所需要的新设备最少。大约现有过程仪表的75%由智能仪表构成,而其中的75%具有HART接口。这意味着许多用户能采用智能现场设备的方式更新他们的网络,而且有些已经在使用,如装配、校准和维护。
Ron Helson认为,许多人不知道HART能进行实时通信,而且在得知不需要设备描述性语言时往往十分吃惊。你能十分轻松地在你的控制室中面对控制面板;在控制系统和现场设备之间将低成本的接口模块与现有的4-20 mA进行连线;模块将允许你通过HART现场设备通信CONTROL ENGINEERING China版权所有,并能读取二级过程变量。像一级变量一样,这些变量同样依靠4-20 mA连线,并通过新的接口模块输出。Helson补充,这些二级变量能包括实际的阀的位置数据,并允许比对目标位置。
接口模块存取变量
两种近期推出的接口是Foxboro 的I/A系列现场总线模块和Moore 的HIM的智能HART回路接口和监控器。
Moore的HIM 智能HART回路接口和监控器允