现场总线仪表的特点 - yanggg工控博客工控论坛

亚女士

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发表人：yanggg

发表时间：2011/6/23 17:50:00

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本栏论题：

现场总线仪表的特点 [10238]

    现场总线仪表的特点包括如下两点：
    现场总线仪表与一般智能仪表的主要区别如下。
    1.现场总线仪表与一般智能仪表都内置微处理器等，一般智能仪表通常不具有通信功能，过不能用现场总线通信，而现场总线仪表采用现场总线实现数据通信。
    2.现场总线仪表具有惟一的节点地址，它是仪表出厂时就被设置的，不会改变。一般智能仪表没有节点地址，在使用时也不存在寻址问题。
    3.现场总线仪表通常由资源块、转换器和有关功能块组成，对它的组态通常由上位机下装实现。一般智能仪表的组态既可从上位机下装，也可用手握式编程器实现组态。
    现场总线仪表具有下列特点。
    1、全数字：现场总线仪表是全数字式仪表，它的输入输出信号是现场总线信号。模拟仪表输入输出信号是模拟信号，例如，4~20mA电流信号、1~5电压信号或20~100kPa气压信号。混合信号仪表采用模拟信号加HART数字信号传输，但因仪表与DCS间仍为点对点连接，因此，不能降低连接电缆成本等。现场总线仪表采用全数字通信，仪表硬件结构简单，其数据分辨率、测量精度和稳定性更性能都要优于模拟仪表和混合通信式仪表。
    2、高精度：现场总线仪表减少数字量与模拟量的转换环节，消除了仪表本身造成的转换误差，提高了仪表测量精度。
    3、多变量测量：一般仪表只能测量一个过程变量，现场总线仪表可同时测量多个过程变量，从而使与过程的界面减少。例如，一台现场总线流量变送器不仅可测量流过管道的流体流量，而且可测量流体的温度和压力，它减少了其他检测元件对流量测量的影响。当现场总线流量变送器内置计算功能块时，还可直接对流体密度进行补偿。
    4、多变量传送：现场总线仪表可输出多个信号并同时传输。例如，带阀门定位器的现场总线执行器，可输出执行器的阀位信号、开度信号等，减少了连接电缆数量和安装成本。
    5、抗干扰能力强：现场总线仪表采用全数字通信，因此，一般的电磁干扰对其影响不大，加上现场总线通信采用的看干扰机制，例如，循环冗余码检验、重发等，使信号传输的误码率大大下降，提高了仪表的看干扰能力。
    6、增强了计算和控制功能：现场总线仪表可内置各种计算和控制功能块，在现场总线仪表内可实现所需的计算或控制功能，缩短了传输延滞，提高了控制系统稳定性。
    7、分散控制：现场总线仪表将控制分散到现场，从而实现了危险地真正分散。在DCS中，控制和计算功能仍集中在控制室的过程控制装置内，因此，不能真正实现危险分散、功能分散和分散控制。现场总线仪表组成的控制系统中，用一台现场总总线变送器检测过程变量，并转换为现场信号直接送现场安装的现场总线执行器，执行器内的阀门定位器不带对PID控制功能块，而且能够对执行器的位置进行反馈，从而直接实现就地的控制和对执行器位置的串级反馈副回路控制，使控制系统控制品质大大提高，控制系统的稳定性明显改善。
    8、改善控制系统控制品质：现场总线执行器采用前向补偿环节实现对被控对象的非线性补偿，从根本上解决了阀门定位器采用反馈凸轮引入的串级副环非线性和不稳定问题，从而不仅可补偿被控对象非线性特性，还可解决压将比造成的非线性问题。
    9、通信速率高：现场总线仪表之间的通信率大大高于HART通信速率。例如，FF的H1低速现场总线的传输速率为31.25Kbps，而HART传输速率仅为1200bps，明显低于现场总线的通信速率。
    10、数据信息量大：现场总线仪表可同时传输多个信号和多种类型信号，例如，执行器位置信号和开度信号等，还可传送诊断信号和信号的状态等信息，大大丰富的信息量不仅有过程变量信息，还有诊断信息、状态信息、管理信息等。
    11、机电仪一体化：现场总线仪表是机电仪一体化产品，它将控制和管理集成，将机电仪表集成，因此，使产品更简单，性能更可靠，运行更稳定，管理更方便。
    12、互操作性：互操作性是不同制造商的产品可互相操作而不影响其功能的性能。现场总线仪表符合互操作性规范，因此，凡是符合开发系统互连通信规范的现场总线仪表具有互操作性，它使用户对现场总线仪表有了更大的选择余地。并对降低仪表成本、减少仪表备品备件等具有积极意义。
    13、综合成本降低：现场总线仪表可检测多个过程变量，并可带多个计算或控制功能块，可传送多个变量，它不需要信号转换和隔离等措施，减少了电缆数量和安装费用，减少了机柜、接插件和电缆桥架等安装空间和部件，降低了设计成本和调试成本，虽然仪表本身的成本提高，但采用现场总线仪表组成现场总线控制系统的综合成本大大降低。
    14、标准化：现场总线仪表采用标准通信协议，标准功能块和对象字典等，因此，设计、安装和维护人员培训费用降低，过程操作、组态操作和维修操作都变得方便。http://www.yibiaojob.com