聯(lián)系電話
上海韋米機電設(shè)備有限公司
中級會員·12年
- 聯(lián)系人：
- 鄧潔
- 電話：
- 021-61116911
- 手機：
- 13524123373
- 地址：
- 上海市浦東新區(qū)金豫路100號禹洲金橋國際2期2號樓1017室
- 個性化：
- www.shweimi.com.cn
- 網(wǎng)址：
- www.wei-mi.com
掃一掃訪問手機商鋪
現(xiàn)場總線的本質(zhì)原理
1）現(xiàn)場通信網(wǎng)絡
現(xiàn)場總線把通信線一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場或生產(chǎn)設(shè)備是用于過程自動化和制造自動化的現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表互聯(lián)的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡,，傳統(tǒng)的DCS的通信網(wǎng)絡截止于控制站或輸入輸出單元?，F(xiàn)場儀表與控制室輸入輸出端口仍然是一對一的模擬信號傳輸,，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境十分惡劣,，既有各種電磁場的干擾噪聲,，又有各種酸,、堿,、鹽等腐蝕性有害物質(zhì),，還有高溫低溫、高濕度和各種粉塵?，F(xiàn)場總線能適應工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境,，從而實現(xiàn)了全數(shù)字通信。
2）現(xiàn)場設(shè)備互連
現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表是指傳感器,、變送器和執(zhí)行器等,。這些設(shè)備能通過一對傳輸線互連傳輸線可以是雙絞線、同軸電纜,、光纜和電源線等并可根據(jù)需要因地制宜的選擇不同類型的傳輸介質(zhì),。
3）互換性和互操作性
現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表種類繁多，沒有仟何一家制造商可以提供一個工廠所需的全部現(xiàn)場設(shè)備,。所以,，互相連接不同制造商的產(chǎn)品是不可避免的用戶不希望為所選用的產(chǎn)品不同而在硬件或軟件上花很大力氣。希望選用各制造商性能價格比產(chǎn)品集成在一起,，實現(xiàn)即接即用,。用戶希望對不同品牌的現(xiàn)場設(shè)備統(tǒng)一組態(tài)，構(gòu)成所需要的控制回路,。這些就是現(xiàn)場設(shè)備互換性和互操作性的含義,。
4）分散功能塊
FCS廢止了DCS的輸入/輸出單元和控制站，把DCS控制站的功能分散的分配給現(xiàn)場儀表,，從而構(gòu)成虛擬控制站,。例如流量變送器不僅具有流量信號變換、補償輸入模塊,，而且有PID控制和運算功能塊,；調(diào)節(jié)閥的基本功能是信號驅(qū)動和執(zhí)行，還內(nèi)含輸出特性補償模塊,；也可以有PID控制和運算模塊,；還可以有閥門特性自校驗和自診斷功能。功能塊分散在多臺現(xiàn)場儀表中,，并可統(tǒng)一組態(tài),，用戶可以靈活選擇各種功能模塊,，構(gòu)成所需要的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)*的分散控制,。
5）通信線供電
通信線供電方式允許現(xiàn)場儀表直接從通信線上攝取能量,，這種方式提供于本質(zhì)安全環(huán)境的低功耗現(xiàn)場儀表,，與其配套的還有安全柵*,，化工、煉油等企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場有可燃性物質(zhì),，所用現(xiàn)場設(shè)備必須嚴格遵循安全防爆標準,，現(xiàn)場總線也不能例外。
6）開放式互連網(wǎng)絡
現(xiàn)場總線為開放互連網(wǎng)絡,，既可與同層網(wǎng)絡互連,，也可與不同層網(wǎng)絡互連，不同制造商的網(wǎng)絡互連十分簡單,。用戶不必在硬件或軟件上花多大力氣開放式互連網(wǎng)絡還體現(xiàn)在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫共享,，通過網(wǎng)絡對現(xiàn)場設(shè)備和功能塊的統(tǒng)一組態(tài)，天衣無縫的把不同制造商的網(wǎng)絡及設(shè)備融為一體,，構(gòu)成統(tǒng)一的FCS,。
現(xiàn)場總線為什么要隔離
目前大多數(shù)產(chǎn)品對外通訊部分可總結(jié)為：MCU+收發(fā)器+外部總線，其中大多數(shù)常用的MCU都集成有CAN或UART鏈路層控制器,。從MCU發(fā)出的電平信號一般為5V或3.3V,，為達到與總線連接和遠傳的目的，往往需要在MCU與總線間加收發(fā)器,，它起到電平轉(zhuǎn)換的作用,。
采用總線通信方式必然涉及到外部通信走線，CAN和458總線往往需要做數(shù)百米的布線,?？偩€越長、經(jīng)過的環(huán)境越復雜越容易出現(xiàn)通信問題,。外部環(huán)境中復雜多變的電磁場會間接抬高總線的電勢,，靜電、浪涌,、短路等會直接作用到通信線上,。以上情況的出現(xiàn)，輕則導致收發(fā)器損壞,，重則造成主板故障,。因此，與總線連接前加入隔離是十分必要的,。
現(xiàn)場總線隔離的方法
隔離的方法及原理與I/O隔離相似,，不同的是通信隔離需要考慮到隔離器件對通信信號的影響,，不當?shù)母綦x往往導致通信中斷或通信不暢。對收發(fā)器來說,，隔離可以從兩方面入手,，通信隔離和供電隔離。
目前主流的通信隔離方案為光耦,、容耦及磁耦,，隔離特點上光耦采用光的形式進行信號傳遞，容耦通過電場的形式進行傳輸,，磁偶采用磁場形式進行傳輸,。供電隔離采用微功率DC-DC隔離電源，使輸入與輸出之間沒有電氣連接,，避免供電端對收發(fā)器的影響,。
具體來講，隔離可以從兩個渠道實現(xiàn)：采用分立元器件搭建或采用集成模塊,。采用分立模塊搭建往往涉及到很多器件的選型及采購,，實現(xiàn)起來較為麻煩且難保證該部分在產(chǎn)品上的一致性?；诖?，集供電隔離、通信隔離一體的隔離收發(fā)器模塊應運而生,，緊湊的體積使他在應用便捷的同時占用更少的PCB面積,。
