現場總線儀表的特點
現場總線儀表的特點
現場總線儀表的特點包括如下兩點:
現場總線儀表與一般智能儀表的主要區別如下。
1.現場總線儀表與一般智能儀表都內置微處理器等,一般智能儀表通常不具有通信功能,過不能用現場總線通信,而現場總線儀表采用現場總線實現數據通信。
2.現場總線儀表具有惟一的節點地址,它是儀表出廠時就被設置的,不會改變。一般智能儀表沒有節點地址,在使用時也不存在尋址問題。
3.現場總線儀表通常由資源塊、轉換器和有關功能塊組成,對它的組態通常由上位機下裝實現。一般智能儀表的組態既可從上位機下裝,也可用手握式編程器實現組態。
現場總線儀表具有下列特點。
1、全數字:現場總線儀表是全數字式儀表,它的輸入輸出信號是現場總線信號。模擬儀表輸入輸出信號是模擬信號,例如,4~20mA電流信號、1~5電壓信號或20~100kPa氣壓信號?;旌闲盘杻x表采用模擬信號加HART數字信號傳輸,但因儀表與DCS間仍為點對點連接,因此,不能降低連接電纜成本等?,F場總線儀表采用全數字通信,儀表硬件結構簡單,其數據分辨率、測量精度和穩定性更性能都要優于模擬儀表和混合通信式儀表。
2、高精度:現場總線儀表減少數字量與模擬量的轉換環節,消除了儀表本身造成的轉換誤差,提高了儀表測量精度。
3、多變量測量:一般儀表只能測量一個過程變量,現場總線儀表可同時測量多個過程變量,從而使與過程的界面減少。例如,一臺現場總線流量變送器不僅可測量流過管道的流體流量,而且可測量流體的溫度和壓力,它減少了其他檢測元件對流量測量的影響。當現場總線流量變送器內置計算功能塊時,還可直接對流體密度進行補償。
4、多變量傳送:現場總線儀表可輸出多個信號并同時傳輸。例如,帶閥門定位器的現場總線執行器,可輸出執行器的閥位信號、開度信號等,減少了連接電纜數量和安裝成本。
5、抗干擾能力強:現場總線儀表采用全數字通信,因此,一般的電磁干擾對其影響不大,加上現場總線通信采用的看干擾機制,例如,循環冗余碼檢驗、重發等,使信號傳輸的誤碼率大大下降,提高了儀表的看干擾能力。
6、增強了計算和控制功能:現場總線儀表可內置各種計算和控制功能塊,在現場總線儀表內可實現所需的計算或控制功能,縮短了傳輸延滯,提高了控制系統穩定性。
7、分散控制:現場總線儀表將控制分散到現場,從而實現了危險地真正分散。在DCS中,控制和計算功能仍集中在控制室的過程控制裝置內,因此,不能真正實現危險分散、功能分散和分散控制?,F場總線儀表組成的控制系統中,用一臺現場總總線變送器檢測過程變量,并轉換為現場信號直接送現場安裝的現場總線執行器,執行器內的閥門定位器不帶對PID控制功能塊,而且能夠對執行器的位置進行反饋,從而直接實現就地的控制和對執行器位置的串級反饋副回路控制,使控制系統控制品質大大提高,控制系統的穩定性明顯改善。
8、改善控制系統控制品質:現場總線執行器采用前向補償環節實現對被控對象的非線性 補償,從根本上解決了閥門定位器采用反饋凸輪引入的串級副環非線性和不穩定問題,從而不僅可補償被控對象非線性特性,還可解決壓將比造成的非線性問題。
9、通信速率高:現場總線儀表之間的通信率大大高于HART通信速率。例如,FF的H1低速現場總線的傳輸速率為31.25Kbps,而HART傳輸速率僅為1200bps,明顯低于現場總線的通信速率。
10、數據信息量大:現場總線儀表可同時傳輸多個信號和多種類型信號,例如,執行器位置信號和開度信號等,還可傳送診斷信號和信號的狀態等信息,大大豐富的信息量不僅有過程變量信息,還有診斷信息、狀態信息、管理信息等。
11、機電儀一體化:現場總線儀表是機電儀一體化產品,它將控制和管理集成,將機電儀表集成,因此,使產品更簡單,性能更可靠,運行更穩定,管理更方便。
12、互操作性:互操作性是不同制造商的產品可互相操作而不影響其功能的性能。現場總線儀表符合互操作性規范,因此,凡是符合開發系統互連通信規范的現場總線儀表具有互操作性,它使用戶對現場總線儀表有了更大的選擇余地。并對降低儀表成本、減少儀表備品備件等具有積極意義。
13、綜合成本降低:現場總線儀表可檢測多個過程變量,并可帶多個計算或控制功能塊,可傳送多個變量,它不需要信號轉換和隔離等措施,減少了電纜數量和安裝費用,減少了機柜、接插件和電纜橋架等安裝空間和部件,降低了設計成本和調試成本,雖然儀表本身的成本提高,但采用現場總線儀表組成現場總線控制系統的綜合成本大大降低。