現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)基金會現(xiàn)場總線儀表

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1、與常規(guī)儀表相比，基金會現(xiàn)場總線儀表的主要特點表現(xiàn)在功能塊和通訊功能兩個方面。首先，現(xiàn)場總線儀表的功能由所帶的功能模塊決定，同類型被測變量的變送裝置如果所帶的功能模塊不同，所具有的功能也不同。例如，北京華控技術有限公司的溫度變送器HK2F102TT僅具有AI功能模塊，而Smar公司的302溫度變送器不僅有AI功能模塊，還有PID功能模塊。因此，它們可應用在不同的場合。此外，同類型的執(zhí)行器，由于采用的智能閥門定位器所帶功能模塊不同，同樣，會具有不同的功能。例如，ABB公司的TZID2C120220定位器只有AO功能，而SamsonAG公司的3787定位器除了帶AO功能模塊外，還帶PID功能模塊。

2、另外，不同版本的現(xiàn)場總線儀表功能也可能有所不同。不同版本的現(xiàn)場總線儀表所帶的功能模塊不同，所具有的通訊類型不同。通常，常規(guī)儀表使用不必考慮儀表的版本?，F(xiàn)場總線儀表中，由于總線通訊中有發(fā)布方和約定接受方之分，不同版本儀表的發(fā)布方和接受方的數(shù)量不同。例如，Rosemount公司的3051現(xiàn)場總線壓力變送器，版本3具有2個發(fā)布方和3個接受方，而版本6不僅具有4個發(fā)布方和4個接受方，還可作為鏈路主設備的后備。通訊功能是現(xiàn)場總線儀表的主要特點?；饡F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將控制下移到現(xiàn)場級，儀表通訊更為重要。由于現(xiàn)場總線儀表的信號連接是通過現(xiàn)場總線進行，現(xiàn)場總線儀表位通訊能力、位置、所帶功能模塊，都影響現(xiàn)場

3、總線系統(tǒng)的通訊性能。1．現(xiàn)場總線壓力變送器(LD302)LD302是現(xiàn)場總線儀表系列的重要產品之一，它是一種測量差壓、絕對壓力和表壓力、液位和流量的變送器。它同時也是一種轉換器，即把差壓、絕壓、表壓、流量和液位轉換為符合FF標準的現(xiàn)場總線數(shù)字通信信號。LD302是在具有運行可靠和性能優(yōu)越并經現(xiàn)場驗證的數(shù)字式電容傳感器的基礎上開發(fā)的。LD302的測量范圍為0～12.5Pa／40MPa；準確度為校準量程的0.1％，校準范圍為從URL(測量范圍上限，UpperRangeLimit)至URL/40；與介質接觸的部分采用316不銹鋼、哈氏合金和鈦等；數(shù)字指示器為任選件，它是一個四位半數(shù)字值和五位字母的

4、LCD(液晶顯示)顯示器。LD302是Smar公司完整的302系列現(xiàn)場總線儀表的一部分，將多個現(xiàn)場總線儀表互聯(lián)起來，用戶通過功能塊的連接，即能建立適合于用戶中所需的控制策略。為了對用戶友好，引入了功能塊的概念。這樣，用戶能容易地建立和綜觀一個具有復雜控制策略的系統(tǒng)。另一個優(yōu)點是增加靈活性，控制策略不需要重新接線或改變任何硬件即可編制。在發(fā)展整個302系列現(xiàn)場總線儀表時，已考慮了在小系統(tǒng)和大系統(tǒng)中實現(xiàn)現(xiàn)場總線的各種需要。302系列現(xiàn)場總線儀表具有共同的特點：既能在網(wǎng)絡上作為主站使用，也可在本地(機)用磁性工具組態(tài)，這樣在許多基本應用條件下不再需要組態(tài)器(手持終端)或控制盤。（1）LD302的內

5、裝功能模塊LD302不僅是一個壓力、差壓變送器，而且是一個網(wǎng)絡節(jié)點，它包含的模塊有：一個現(xiàn)場總線資源塊，一個傳感器輸入轉換塊，一個傳感器顯示塊，一個模擬輸入AI功能塊，一個PID)控制功能塊，一個累積INTG功能塊，一個輸入選擇ISEL功能塊，一個折線CHAR功能塊，一個計算ARTH功能塊。圖2.38LD302的內裝模塊圖這些模塊都是典型的常用各種應用中的功能模塊，LD302提供這些模塊用于控制系統(tǒng)。一臺現(xiàn)場總線儀表包含幾個功能模塊。LD302內裝的功能模塊如圖2.38所示。為了更好地掌握和使用功能塊，下面主要對LD302中的內裝模塊中PID和AI進行總結性的簡要概述。PID功能塊使用時如同

6、一個由操作員、其他功能塊、計算機、DCS或PLC調整的設定值，控制變量也具有相同的設定值調整結構。MV值(控制變量)與乘上增益的前饋變量相加，并加上一個偏置值。PID功能塊提供限值報警、偏差報警、設定值跟蹤、安全輸出、直接(正向)作用和反向作用。模擬輸入AI模塊接收由傳感器測量的變量，并加以定標、濾波，使輸出信號能用于其他模塊。輸出可以是輸入的線性函數(shù)，也可以按照平方根模式。AI模塊具有報警功能，還能切換到手動，以便迫使輸出變成一個可調的數(shù)值。（2）控制策略其他現(xiàn)場總線儀表的功能也是以模塊型式體現(xiàn)的，存在于其他現(xiàn)場總線儀表中的某些功能模塊在LD302中沒有提供。將現(xiàn)場總線系統(tǒng)的各種功能模塊結

7、合在一起，能為大多數(shù)控制系統(tǒng)提供所需的全部功能。例如，圖2.39顯示LD302在控制系統(tǒng)中的一個簡單應用。圖中執(zhí)行器包含一個模擬輸出功能塊AO，注意，TOT是累積塊符號的又一種表示。用戶可以把LD302和執(zhí)行器中的功能塊通過現(xiàn)場總線連接起來，形成用戶所需要的控制策略。在系統(tǒng)中每一個塊均由用戶所分配的指定模塊位號所標識，在現(xiàn)場總線系統(tǒng)中，這個位號必須是惟一的。在功能塊中，有三種類型參數(shù)：輸入?yún)?shù)，功能塊接收到并