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科普知識
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現場總線/網關

現場總線:采用高級診斷工具調試

發布日期:2022-04-18 點擊率:61

采用現場總線技術的流程工廠

  流程工廠的測量和控制任務可由現場總線技術完成,而采用現場總線技術的工廠將從中受益。智能化現場設備可以提供更高的精度。從模擬量到數字量僅需經過一次變換,數字量的傳輸可通過奇偶校驗等方式來保證傳輸精度, 從而保障控制回路的高精度,輸出的高穩定性。

  如今的現場設備可傳輸附加的狀態信息,如:正常運行或故障信息,或現場設備的其它狀態。通過現場設備的一些有規律的狀態信息來達到預防性維護的目的。DCS廠家則稱之為資產管理系統。這些功能在很多時候對于設備維護來說,可以起到事半功倍的效果。

  另外,如果在批處理工藝過程或在工廠運行時更換現場設備時,通過現場總線的遠程組態功能可以大大提高其工作效率,綜合上述的優勢,在過程自動化行業中,即使是在相對保守應用場合,現場總線無疑確立了自己的地位。

 

高級診斷工具揭開了現場總線通訊的神秘面紗

  很多初次接觸現場總線網絡的人總是把它看作一個“黑洞”或是一個費解的通道,數據通過DCS被輸入到通道中并且由一個現場設備所接收,反之亦然,這個過程多多少少有些神秘。其實道理很簡單:當多個設備由同一根電纜并行連接起來的時候,通訊信號就具有了更復雜的程度。尤其是于4~20mA 技術相比較時,這一點更為明顯。當一個電纜只連接一個現場設備時,其負載電流可以反映所有信息: 測量值,短路情況,以及電纜的損壞程度。

  運行和維護的人員有時對操作行為的描述表達的很模糊,比如:“設備全天運行都很好—只是突然間信號消失了幾個小時,但隨后又出現了” 或是“現場設備的LCD有電,但該設備在段活動列表中只是瞬間存在”。多數情況下,由于手持工具不能解讀現場總線電纜數據信號,從而不能將必要的信息告之使用者,進而導致了上述記錄描述模糊情況的發生。

  如今的現場總線診斷工具把現場總線物理層及其通訊變得透明—如使用于FieldConnex? Power Hub 的高級診斷模塊。 該模塊可測量供電單元外供電電壓,網段負載電流,總線信號幅值,線路噪音或信號畸變。該診斷模塊可監聽總線通訊過程,并可區分出網段信息和單個現場設備的信息。診斷管理器可顯示簡單明了的信息以便用戶讀取—這將本來模糊化的工廠環境變得透明起來。

 

非正常情況

  每天,許多對現場總線物理層和通訊造成損害的情況發生,而我們卻不能檢測到:

  ● 使用不合規格的電纜,

  ● 使用可能進水的不封閉安裝機柜。腐蝕會導致現場設備信號傳輸的衰減。

  ● 由于震動,連接有可能松動

  ● 電纜或現場設備老化

  ● 屏蔽層的毛刺可能導致現場總線兩極不平衡或對地短路

  ● 屏蔽接地不正確會使回路引入更多的感應噪聲。

  導致用戶的上述模糊描述的原因是多方面的。任何一種條件都可導致現場總線物理層參數超出警告值,但還不至于引起通訊中斷。現場總線是一種容錯型系統,但多種小的故障疊加起來,嚴重影響其運行,在此時,任何一個額外的干擾都足以使整個現場總線系統參數徹底超過極限,從而使通訊中斷。比如:在靠近總線主干線的附近啟動變頻電機,引入干擾信號,這樣,現場總線就會被瞬間中斷。

  現場總線物理層其實并不神秘;它僅僅需要由正確的工具發出清晰的指示,比如使用高級診斷模塊。所有上述的情況均可被檢測到并及時的得到處理。在調試過程中,安裝質量越高,通訊的容錯水平就越高。但這并不能讓用戶滿足:用戶需要的是在干擾嚴重之前監測到并可以提前預警。

 

警告和報警功能,便于預防性維護。

  高級診斷模塊可在線實時監控現場總線通訊。操作及維護人員可在控制室中查看所有數據。 無須操作人員到危險區域中操作。無須打開控制機柜或現場接線箱進即可直接得到所有需要的信息。

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