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基金会现场总线技术十年以来进步与发展

作者:艾默生过程管理公司 数字工厂技术专家 Jonas Berge2008.06.16阅读 3691

  在基金会现场总线(Ff)技术开始推广应用的初期,生产厂商、工程公司、工厂技术人员付出了艰苦努力,通过学习和实践,以掌握总线技术、产品性能,积累工程经验。在经历上千个基金会总线项目的系统安装应用之后,技术人员已经能够快速而经济地实施现场总线的工程项目,对现场总线提供技术支持的能力也得到加强,对于应用总线项目的工厂,在工程投资和运营操作方面都获得了预期的结果。通过十多年持续不断地改进,在控制系统运行期间,任何一个阶段要采用基金会现场总线技术都变得更加容易。现场总线技术日益成熟,相应的知识积累和用户群体也随之成长,这种自动化技术已不再仅仅是属于专家们的专利。

  现场总线技术的应用,使得工程项目投资成本节省达到30%,项目投运后控制工程网版权所有,可以使工厂运营效益获得2%的提高,认识到这样的结果www.cechina.cn,你就不会对基金会现场总线的成长感到惊讶了,它通过数字化工厂架构,充分利用现场智能设备,大大提高工厂的运营能力。

  在化工、油气、炼油、石化、电力,以及纸浆造纸行业的领先企业中,越来越多的工厂采用基金会现场总线技术,是否采用现场总线,成为新建项目的标准。

  大部分过程自动化厂商现在都支持基金会现场总线技术。 例如,艾默生PlantWeb数字工厂结构采用基金会技术,建立整个工厂的数字化控制网络。推崇技术领先的工程公司已经接收数字化工厂的概念,并已实施了很多现场总线项目,累了丰富的总线项目经验。相关自动化项目部门也已认可现场总线技术,并制定了工程方面的相关规范,以保证总线项目实现其最佳性能。

  为了加速现场总线在控制系统中的实施,应将其纳入到规范当中,通过采用当今最新的技术和产品的新功能,将有助于工程获得最佳效果。

  启动和诊断
  利用基金会现场总线技术的互操作性能,可以将工厂中来自于不同厂商的各种类型的Ff仪表整合到同一系统。这些设备包括诸如温度变送器、分析仪表、阀门定位器、雷达液位计及机械设备健康状态检测仪等等。

  EDDL技术的应用,使得技术人员可以读取现场总线设备的所有功能,对设备的高级设置及复杂诊断,也可以通过图形方式来实现和表示,清晰明了,较之以前的表格方式有了很大的改观。

  1992年提出的DD(设备描述)技术没有图形显示,不能支持某些复杂的现场总线设备的高级设置和诊断功能。发展中期的技术方案中包含图形功能,但是受限于制造商的控制系统,不具备通用性。另一种解决方案则要求安装第三方设备的驱动程序,在DCS控制系统运行时是不能进行软件安装的,即使有了驱动软件www.cechina.cn,设备也不能正常使用。

  基金会现场总线技术最重大的改进就是增强型的电子设备描述语言(EDDL)的应用,它的前身是设备描述语言DDL,EDDL被赋予了强大的图形功能,以弥补之前的不足。 (请参看“亚洲控制工程”,2007年9月,第24-29页)。

  基金会现场总线技术向前迈出如此重要的一步,得益于它同HART 通信基金会、Profibus国际组织以及OPC 基金会共同组成的EDDL 协作团队(ECT)。应用EDDL之后,设备信息可以通过波形图、趋势图、图表、图形、饼图、柱状图以及表格等形式表现出来。设备供货商方面的专家可以通过图像、文本等将他们拥有的知识教授给其它技术人员, 而且因为有了各种标签卡片、标签树形图、标签框架以及弹出窗口等菜单,使得设备诊断过程更加容易。

  目前,对于来自各个厂商的现场总线设备,无论是简单还是复杂,EDDL都可以采用同一个软件或手操器方便地对其进行监视、组态/设置和诊断。对于现场总线设备,设备厂商可提供设备描述的EDDL是文本文件,而不是应用程序软件,可以将现场总线设备的诊断功能同控制系统操作站整合到一起。EDDL使现场总线设备的设置和校准更加容易控制工程网版权所有,即便不是技术专家,也能够对设备进行操作。

  例如,由设备厂商写入设备管理软件和手操器中的“方法”,以向导“Wizard”的方式呈现,可以引导技术人员进行设备的操作,如消除雷达液位计的假回波等复杂程序,并且将错误发生的概率降到最低。同样,对于设备进行校准的过程,也可以通过“Wizard”引导进行,简化了现场总线设备的操作。

  按照常规的校验方法,对压力变送器的校准要求有两位技术人员通过对讲机相互联系,一位在现场工作,一位在控制室进行操作。对总线设备,利用手操器,只要一位技术人员就可以完成同样的工作。有了EDDL,一台通讯器就可以对所有现场总线设备进行操作。

  互操作性测试
  在一些大型工厂或装置中,会应用不同厂商不同型号的现场总线设备,这些现场总线设备必须能够进行互操作,并与控制系统软件兼容。但在现场总线发展初期,总线设备没有进行互操作测试,这就导致了某些现场总线设备和系统不能兼容,因此不能和系统整合。

  针对上述情况CONTROL ENGINEERING China版权所有,基金会提出了严格的互操作性测试程序。在总线设备发布之前,现场总线设备及其EDDL文

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