自动化最终用户在考虑选用数字控制策略时，经常会遇到有关涉及智能现场仪表的项目建设费用问题。在许多情况下，他们不了解不同的设备网络技术的硬件，布线和组件需求——这里不涉及设计，安装和调试成本的因素。
　　本文中，Fieldbus Report讨论了从传统的模拟系统到数字控制架构涉及的项目成本问题。
　　了解技术
　　Emerson Process Management负责PlantWeb咨询业务的高级经理Jonas Berge对Emerson客户选择数字自动化解决方案提出意见。他建议，最终用户要研究主要的总线技术的物理层特征的相同之处和不同的地方。
　　“基金会和Profibus-PA协议采用IEC 61158-2和ISA50.02标准中明确的相同的数据传输方法，而且，这两种技术的布线要求和安装成本不相上下，”Berg说。“这些协议允许多台现场设备共用同一对导线，因此，导线的用量减少了。导线的需求减少意味着电缆桥架和它们的支持钢结构用得更少。这也意味着工程图纸，接线和机柜的需求能够减少。”
　　基金会H1技术和Profibus-PA都需要适用于高速数字通信的安全栅和限流器。此类安全栅和限流器的成本比模拟技术所需的安全栅和限流器的更高，但是落实到每台设备上它们的成本则大大降低了。同样，电源必须支持高速数字通信网络。
　　Berg继续说：“HART是一种与4-20mA信号共存更好发挥作用的数字通信协议。从这个用途看，传统的模拟设备和基于HART的设备是相同的。每台设备需要一对导线，通常采用的是多芯电缆的点对点接线。I/O模块由于依赖主系统，因而可以使HART通信实现内置。另外，外置的HART多路转换器可以发挥作用，用来提取设备管理所需的数字通信信号。

对于过程工业的企业来说，成本与
性能在选择数字控制解决方案时是
同等重要的因素

　　成本VS性能
　　MTL仪器仪表集团工业网络总监Lan Verhappen相信，在选择数字控制解决方案时成本和性能是同样重要的因素。他说：“有些供应商宣称，基金会技术具有的所有诊断能力，HART都能提供。这种说法是不准确的，原因是HART的供电受到限制CONTROL ENGINEERING China版权所有，因为它需要以模拟信号为动力来工作。HART尽管确实通过单一导线支持几个过程变量信号，但是需要另外配备硬件来消除这个信号，该信号必须被连续投票进行更新控制工程网版权所有，然后被转为模拟信号。结果，传输速度放慢了，导致大多数用户只能利用模拟信号。”
　　Honeywell的现场总线产品经理John Yingst承认：最终用户应该明白www.cechina.cn，基金会技术是专门用于过程控制和它所适用的领域。现场总线设备供电通常是HART设备的5倍。这就导致HART设备只有增加供电才能实现更强有力的诊断。
　　由于新推出的现场总线设备的块执行时间比第一代设备要快，而且通信速度更快，用户能够将更多台仪表挂在一个网段，只要符合过程控制的要求，就不会减缓总线周期。诸如采用现场安装的安全栅的“劈叉架构”危险场所布线等新技术使主干供电的功率更大，驱动更多台设备。越是新型的设备所驱动的功率越小，从而增加了可用的I/O点的数量，同时降低了成本。
　　此外，架构上新的突破目前允许现场总线I/O卡执行同步控制功能块。块执行时间在用上速度更快的I/O卡处理器后，能进一步缩短。在许多配置条件下，更有效地利用网络带宽是做得到的，因为在现场对块进行升级的需求越来越少。
　　基金会设备网络抗电噪声的能力也比模拟技术强。如果噪声干扰现场总线通信，协议重审机构发送报文，精确度达到数字级。在模拟信号的条件下，同样的电干扰可产生不能检测的偏移误差。
    HART抗电噪声的能力比模拟技术的强，但是它对噪声比基金会或Profibus系统更敏感。HART信号振幅只有0.5mA；而在基金会现场总线或Profibus系统内，信号振幅要接近18mA。而且，HART频率要接近于60Hz的高谐波——这在工业企业内的某些场所是一个严重的问题。
　　更快更好
　　最终用户在对模拟和数字技术进行比较时，应该牢记，人工需要减少了且调试速度更快了，这都是潜在节约的表现。MooreHawke的现场总线全球销售总监Mike O'Neil如是说。
　　“基于基金会技术的控制系统安装时所花的时间实现要比以前采用4-20mA技术的传统控制系统的短。”O'Neil说。“现场总线技术的推出，使设备调试更容易，费用更低。总线上的设备是在线的，可以进行自我识别，并且或者可以由主机自动寻址，或者可以得到一个地址。因而CONTROL ENGINEERING China版权所有，每台设备所需要的时间仅仅为几分钟。”
　　与基金会设备不同的是，Profibus-PA设备经常必须在现场接受手动寻址。这可能要花很多时间，并且有产生误差的潜在可能性。对于HART和模拟仪表来说，每台设备必须有两个人单独调试控制工程网版权所有，正确产生模拟信号——使成本进一步提高。
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