應用現(xiàn)場總線需注意的若干問題
(作者未知) 2009/1/2
(接上頁)當初開發(fā)現(xiàn)場總線的初衷。
多種開放的現(xiàn)場總線與市場上多種封閉式的DCS或PLC相比,究竟有多大的差別呢?
2. 戶操作性
現(xiàn)場總線的主要特點之一就是具有可戶操作性,但異種現(xiàn)場總線之間是不存在可戶操作性的。雖然它們可以通過網(wǎng)關進行通信,或者通過OPC協(xié)議進行互操作,但這種互操作只能在各自的主機間進行,不能在彼此的現(xiàn)場儀表之間直接進行,也就是說甲種現(xiàn)場總線的現(xiàn)場儀表不能與乙種現(xiàn)場總線的現(xiàn)場儀表直接進行互操作,而甲種現(xiàn)場總線的現(xiàn)場儀表必須先通過自己的主機,再借助于OPC協(xié)議到達乙種現(xiàn)場總線的主機,再下達到一種現(xiàn)場總線的現(xiàn)場儀表的目的地。反之亦然。
這種互操作必須通過上述的曲折途徑才能實現(xiàn),這對于實習控制所要求的實習性來講,顯然是不能滿足的,因此也是沒有實際意義的。
3. 時間上的確定性
各種現(xiàn)場總線在通信上也不完全相同,主要有二種形式,即主—從式及廣播式,當然他們各有特點。但是時間的確定性上,嚴格地講是有區(qū)別的,當然對于那些變化緩慢的工業(yè)過程對象來講,由于他們的差別并不大,因此是可以忽略不計的,但對于那些特殊對象,則是非常敏感的,例如發(fā)電廠對時間上的確定性,就有嚴格的要求,因為一旦發(fā)生事故后,要分析故障的原因,就需要從事故報表上確定哪一個工藝參數(shù)首先發(fā)生偏離,這就要從事故發(fā)生的時間來確定,由于主從式現(xiàn)場總線對于時間上的確定性在先天上就有所不足,所以有的主從式現(xiàn)場總線也在采取措施以彌補其不足,如果才去軟件的辦法,在首發(fā)偏離的參數(shù)上進行時間的鎖定等。
4.冗余問題
適用于過程控制的現(xiàn)場總線FF HI和Profibus-PA都是沒有冗余的。按照現(xiàn)場總線的設計思想,低速部分是不需要冗余的,因為現(xiàn)場總線已經將危險徹底分散了,局部故障不會導致全局故障,而現(xiàn)場總線的智能化儀表又有實現(xiàn)維修預報的功能而可事先預防。并且從另一方面來看,萬一現(xiàn)場儀表發(fā)生故障,調節(jié)賄賂失靈,則可以由主機進行干預;而一旦主機發(fā)生故障,則智能化儀表在現(xiàn)場可以自稱調節(jié)回路而實現(xiàn)自主調節(jié)。
但對于某些行業(yè),某些對象在安全方面有特殊要求的部位確實是需要冗余的;也有一些企業(yè)對于國情或企業(yè)文化存在這差異,或者曾經發(fā)生惡性事故的企業(yè),往往也會提出不同程度的冗余要求。前者如發(fā)電廠的汽包水位計、爐膛壓力等參數(shù),往往在測點上就有冗余,這樣可用2條低速總線來實現(xiàn)冗余,如對于FF,則可用2臺變送器分別由2條HI,從不同的布線路徑通向主機,以免在同一路徑上發(fā)生機械損傷或者其他傷害而喪失冗余,而對Profibus-PA,則可分別由2臺變送器通過各自的適配器與冗余的ProfibusDP相連而實現(xiàn)冗余。這樣做,當然會增加費用。
5.關于造價
由于國情的不同,目前國內用戶對硬件的價格比較敏感,而對軟件的費用往往注意不夠。
根據(jù)目前國外試點的報導,在硬件方面FCS的費用與DCS相比,其價格可能持平獲略高,但在工程設計和工程的安裝、調試和開車費用方面則要低得多,因此綜合來講,總的費用要低。但在國內,進口硬件的費用則要顯得高得多,而由于國內目前人工費用低,所以工程設計、管理、安裝和調試等費用遠比國外低。因此應用現(xiàn)場總線時,其造價只能居高不下,影響推廣應用。
6.關于效益問題
從國內應用現(xiàn)場總線的報道來看,基本上全是小系統(tǒng),但效益卻很顯著,但從現(xiàn)場總線的本質來看,確實系統(tǒng)越大,效益才會越顯著,因此,對這些報道的效益得仔細分析才行,而大多數(shù)的報道往往伴隨這舊廠改造,工藝流程,工藝設備,原材料和燃料等也會變更,而在管理上也會有所改進,因此,所得的效益實際上是綜合的效益,如將所有效益都歸于現(xiàn)場總線是令人難以信服的,何況工藝與管理上改進所獲得的效益應該是效益的主體。
7.關于采用先進技術
采用先進技術是發(fā)展生產力的動力之一,而采用先進技術以后,也確實能為企業(yè)創(chuàng)造效益,但要采用先進技術卻需要一些必要的前提條件。在自動化領域內,也有不少先進技術,采用時,如果沒有先進的工藝流程,工藝設備,良好的原材料條件,科學的管理水平,操作水平和維修水平與之配套,即使采用了最先進的自動化技術或裝備,也不能奏效而只能造成浪費。歷史的經驗值得注意,自上世紀80年代引進的DCS,大部分只發(fā)揮了30%左右的功能即為一例。
我們知道先進的自動化技術僅是一種手段,一種工具,采用它的本身并不是我們的目的。以最少的投入獲得最大的產出才是我們真正的目的。因此,作為一個自動化的工程設計人員切不可單純地為先進而先進,為現(xiàn)場總線而現(xiàn)場總線。
三、結論
綜上所述,目前要全面推廣應用現(xiàn)場總線的條件還不夠齊全和成熟,但是現(xiàn)場總線具有眾多優(yōu)點,因此必(未完,下一頁)
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