现场总线技术在电动执行机构中的应用.pdfVIP

制造自动化及机电一体化技术 365 现场总线技术在电动执行机构中的应用 谭爱红1 许常武2 (1．扬州职业大学，江苏扬州225002；2．扬州电力设备修造厂，江苏扬州225003) 摘要本文探讨了电动执行机构使用现场总线技术的优势，提出了电动执行机构现场总线设 计的原则和要点，介绍了现场总线执行机构在实际应用中的一些注意事项。 关键词现场总线，电动执行机构，应用 现场总线技术简介 现场总线(FILEDBus)是指现场设备与自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的 数据总线：现场总线遵循国际统一的协议标准，具有开发、互联、兼容和互操作性的特性，它使自动 化系统的功能更加分散，系统更加简化，它还具有远方诊断、调试的优点，可以提高自控系统的安全 可靠性。 国ROCKWELL公司支持)， DAT’A公 司支持)， FFHSE(即原FF的H2 FISHER—ROSEMOuNT公司支持)，SwIFTNET(美国波音公司 CoNTAcT公司支持)。 DISTRIBUTEDSYSTEM)，ASI 再加上IECTCl7B通过的3种国际标准，分别是SDS(SMART (ACTUATORSENSoR INTERFACE)与DEVICE NET。此外ISo还有IS011 AREANETWORK)。 目前除了12种国际标准外，还有欧洲标准，以及一些大公司推出的自己的标准。如英国的ERA， 挪威的FINT，日本三菱的CC．LINK，法国SCHNEIDER公司的MODBUS等。 2 电动执行机构的工作原理及使用情况 电动执行机构是过程控制系统中一个十分重要的现场驱动装置，具有行程控制、力矩保护、手动 电动切换操作、远方及就地控制等功能，可以将上位控制设备和系统(调节器、PLC、DCS)给出的 电量指令信号转化为相应的位移，驱动最终的控制部分如阀门、风门等至系统所要求的位置，以调节 和控制流量、风量、温度、压力等过程参数，实现系统的过程控制。电动执行机构通常采用模拟量或 脉冲量开展方式，系统与执行机构之间采用点对点的连接形式。 是过程现场总线(PROCESS 规定的现场总线标准，主要供应商为西门子公司。它由三个兼容部分组成，PROFIBus．DP、 366 现代企业与先进制造技术高层论坛 系统与分散式I／O的通信：PRoFIBus．PA专为过程自动化设计，可使变送器与执行机构、驱动装置连 Factory 接在～根总线上并提供本质安全和总线供电特性；wbrldFIP为世界]二厂仪表协议(wbrld Instrument 150家公司制定的WoRLDFiP协议。 根据电动执行机构的结构和性能要求，执行机构上可使用现场总线。 3 电动执行机构上应用现场总线的优势 3．1 现场使用的辅助设备少。 传统的现场接线极为费时、费力：每台仪表都必须要有至少7，14根控制线才能将执行机构的参 数传递到控制系统的控制模板上。由于要对执行机构进行控制，还需要在控制装置附近安装转换控制 柜(马控柜)，用于中途或现场的控制，或者提供中途信号。而采用总线通讯方式，即使是在冗余的情 况卜．，也仅需要两根电缆4根线，且无须任何隔离和转换以及输入输出模块，同时减少了大量的信号 电缆、节省了相应的电缆槽、配电柜等硬件，降低了费用，而且还便利了现场接线。 3．2可靠性高。 执行机构采用现场总线，其输出为数字信号。这与传统的输出为模拟信号的执行器来比就大不一 样了，不仅减少了信号转换过程中的损失，增加了抗干扰能力，而且所传递信号的质量也是非常稳定 可靠。使用带现场总线的执行机构减少了大量的接线工作以及大量的中间过渡装置，因此也减少