現(xiàn)場總線應(yīng)用難點有哪些?FF H1現(xiàn)場總線介紹
現(xiàn)場總線在生活中應(yīng)用廣泛,但在現(xiàn)場總線使用過程中同樣存在一些問題。本文中,小編將對現(xiàn)場總線的干擾源、現(xiàn)場總線的兩點應(yīng)用注意事項以及FF H1現(xiàn)場總線予以介紹。如果你對現(xiàn)場總線具有興趣, 不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、現(xiàn)場存在干擾源
(1) 傳動系統(tǒng)
是現(xiàn)場最大的干擾源。傳動系統(tǒng)的總負荷,約占水處理車間總負荷的1/3以上,在系統(tǒng)的整流和逆變中,大功率電力電子元器件不定時的進行高速開和關(guān)的轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生大量的高頻電磁波,污染整個車間,并且產(chǎn)生大量高次諧波,污染工頻電網(wǎng)。
(2) 變壓器、MCC柜、電力電纜和動力設(shè)備
這些設(shè)備均為工頻,頻率較低,干擾一般發(fā)生在近場,而近場中隨著干擾源的特性不同,電場分量和磁場分量有著很大差別。特別是動力設(shè)備啟動時,瞬間電流能夠達到額定電流的6-11倍,會產(chǎn)生大電流沖擊的暫態(tài)干擾。
(3) 來自工頻電源的干擾
工頻電源波形畸變和高次諧波,若未加隔離或濾波,便會通過供電系統(tǒng)而進入控制系統(tǒng),從而影響整個現(xiàn)場總線。
(4) 導(dǎo)線接觸不良產(chǎn)生的火花、電弧等;
(5) 三相供電不平衡產(chǎn)生的地電流、屏蔽層不共地產(chǎn)生的接地環(huán)流。
二、FF H1現(xiàn)場總線
H1現(xiàn)場總線是由FF現(xiàn)場總線基金會負責制定的。FF基金會成員由世界著名的儀表制造商和用戶組成,其成員生產(chǎn)的變送器、DCS、執(zhí)行器、流量儀表占世界市場的90%,它們對過程控制現(xiàn)場工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的功能需求了解透徹,在過程控制方面積累了豐富的經(jīng)驗,提出的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)較為全面,其通信體系結(jié)構(gòu)如圖所示。Type9現(xiàn)場總線是Type1現(xiàn)場總線的子集。
FF H1現(xiàn)場總線協(xié)議由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層以及考慮到現(xiàn)場裝置的控制功能和具體應(yīng)用而增加的用戶層組成。H1總線支持多種傳輸媒體:雙絞線、電纜、光纜和無線媒體。傳輸速率為31.25Kbps,通信距離最大為1 900米。該總線支持總線供電和本質(zhì)安全。
數(shù)據(jù)鏈路層負責實現(xiàn)鏈路活動調(diào)度、數(shù)據(jù)的接收發(fā)送、活動狀態(tài)的響應(yīng)、總線上各設(shè)備間的鏈路時間同步等。這里,總線訪問控制采用鏈路活動調(diào)度器(LAS)方式,LAS擁有總線上所有設(shè)備的清單,由它負責總線段上各設(shè)備對總線的操作。
現(xiàn)場總線應(yīng)用層由現(xiàn)場總線訪問(FAS)子層和現(xiàn)場總線報文規(guī)范(FMS)子層構(gòu)成。FAS子層提供發(fā)布者/預(yù)訂者、客戶機/服務(wù)器和報告分發(fā)三種模式的報文服務(wù)。FMS子層提供對象字典(OD)服務(wù)、變量訪問服務(wù)和事件服務(wù)等。現(xiàn)場總線用戶層具有標準功能塊(FB)和裝置描述功能。標準規(guī)定32種功能塊,現(xiàn)場裝置使用這些功能塊完成控制策略。由于裝置描述功能包括描述裝置通信所需的所有信息,并且與主站無關(guān),所以可使現(xiàn)場裝置實現(xiàn)真正的互操作。
三、現(xiàn)場總線應(yīng)用注意事項
1、現(xiàn)場總線噪音問題
現(xiàn)場總線應(yīng)用必然涉及到系統(tǒng)噪音問題,由于所有的現(xiàn)場設(shè)備完全連接到現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)當中,連接處必然使用TAP接頭,這種接頭長期處于現(xiàn)場較為惡劣的地方,就會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)噪音的現(xiàn)象,繼而出現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接錯誤的報警,所以現(xiàn)場總線對現(xiàn)場的衛(wèi)生條件,現(xiàn)場的振動條件都有嚴格的要求。接頭每次停機都要進行檢查,但是并不是檢查后就可以完全消除噪音。
2、冗余問題
現(xiàn)場總線設(shè)計思想,低速部分是不要冗余的,因為現(xiàn)場總線已經(jīng)分散了危險,現(xiàn)場儀表在現(xiàn)場可以自成調(diào)節(jié)回路而實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)。雖然是這樣,但是由于沒有冗余功能,所以一旦總線故障,雖然可以完全依靠就地來完成功能調(diào)節(jié),卻無法讓運行人員監(jiān)視到全系統(tǒng)運行狀況,按照熱控的檢修標準在控制系統(tǒng)機組主要運行參數(shù)的監(jiān)視就應(yīng)該停止機組運行,所以要想達到安全的目的,冗余設(shè)計是很有必要的。
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