再談PLC、DCS、IPC與現場匯流排的關係

admin @ 2014-03-26 , reply:0

      1、現場匯流排技術的本質是早就成熟的網路通訊技術,是伴隨這幾年互聯網與數字浪潮而炒作的連帶品。早在70年代,PLC就含有這個技術,在PLC中稱為遠程I/O(PLC通過其遠程I/O模塊與多個現場設備通訊)。在80年代初,由西門子等十多家公司在北海石油BP的石油鑽井平台搞了一個稱為高速現場匯流排的試驗,把所有的感測器和執行器通過載波方式掛到一對電源線上與控制裝置通訊。因為石油鑽井平台的空間有限,布線和線纜維護困難,希望減少電纜。應當注意到,只有電源線與通訊線合用,才是現場匯流排的意義所在。可想而知,做到這一點成本是不低的。

     2、應當注意到,現場匯流排的本質是現場感測器和執行器等設備與控制裝置之間的通訊,它本身既不能取代現場設備,也不能代替PLC/DCS/IPC等控制裝置。不少人取了一個新名詞“FCS(現場匯流排控制系統)”,並說它取代DCS/PLC,是言過其實的。DCS 本身的概念就是分散控制系統,已夠廣義的了,至於,用什麼來實現分散控制並沒有規定,也不好規定,所以用PLC連網也可構成DCS。只不過一些定義“FCS”的朋友強調了“FCS實現了徹底的分散”,事實是,徹底的分散卻變成了徹底的集中,因為實現系統功能所需的信息全部依賴匯流排來交換,匯流排的可靠性和匯流排上任一節點的可靠性決定了整個系統的命運。

    3、現場匯流排的成本大大提高了,每個感測器都要有單獨的信號放大調理電路,A/D轉換,載波與通訊電路,電源部件,及其它智能部件。要使這些成本低於一對普通導線,恐怕不太現實。

    4、現場匯流排的故障確定與排除也是很難的事,因為當匯流排上的某個節點機故障而封鎖匯流排時,要確認那個節點故障是不容易的,只得一段一段一個一個的拔了(本人有過這樣的經歷)。

    5、說“FCS”會取代DCS和PLC的人往往確實在工程上應用過,但仔細一看,原來多是些監測報警和簡單控制。“FCS”的論據是每個智能執行器自身可以具有控制裝置(PLC,IPC,DCS控制站)的能力。而事實上,象大型發電廠,大型化工/冶金等複雜控制系統,其控制邏輯是極其複雜的,其輸入輸出,輸出與輸出之間存在千絲萬屢的關係,如何把這些任務進行分割分配給每個執行器是很難的。而合理的現場匯流排應用應是:感測器完成信號的數字化,並進行一些必要的預處理(如熱電偶非線性補償,感測器故障診斷),執行器完成後處理和動作,控制裝置接收感測器的信號,進行統一運算,將運算結果送給執行器。

    6、現場匯流排由於所有信息均需通過匯流排串列交換,其實時性不得不受限制。

    7、現場匯流排由於能大大減少電纜,所以對大樓布線這樣的對電纜數量有要求的場合十分有意義。

    8、工業應用中,機電設備,小型系統,重要安全的裝置或系統不宜用現場匯流排。

    9、工業中2/3以上的開關量信號(短距離時)不宜用現場匯流排。

    10、未來的控制系統或裝置是多種技術的複合應用,很難說誰吃了誰。

    彭建學   上海




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