7.价格问题
FCS的主要特点是节省安装费用和维护开销,在硬件的价格方面并不比传统的DCS或者PLC低,甚至要略高于它们。国外的FCS应用试点报告已说明了这种情况,FCS的总费用低。但在国内,一方面用户对硬件的价格十分敏感,而进口FCS硬件的价格高得惊人-另一方面,由干国内目前人工费用低,所以工程设计,管理,安装,调试等费用远比国外低。这是FCS在国内应用不多的一个重要原因。 8.冗余问题
按照现场总线的设计思想,低速部分不需要冗余,因为它已经将危险分散了,局部故障不会导致全局的故障。现场总线的智能化仪表又有实现维修预报的功能,可以事先防范,而且万一现场仪表故障,调节回路失灵,也可以由主机进行操作干预。主机出现故障时,现场仪表在现场自成调节回路而实现自主调节。但在实际生产中的一些特殊应用场合,控制系统用户(尤其是出现过由于控制系统失灵导致工厂事故的生产企业)特别强调冗余,有的甚至要冗余到底(包括电源,网络等等),而目前现场总线国际标准FF的Fl和Profibus的PA都没有冗余。当然,要完全冗余,在技术上不是完全不可能的,但这样一来,在经济上往往是不允许的。 9.调试和运行维护比预料的难
由于现场总线技术包含许多新的技术内容,尤其是像FF这样的现场总线本身相当复杂,在调试过程和运行维护中经常会遇到这样那样的困难。
1.2 FCS可能改进方式
现场总线控制系统作为一种新的控制系统体系结构,正处于发展完善阶段。虽然电厂热工过程控制系统的特殊性,对现场总线控制系统提出了一些特殊的要求,这些要求不难通过现场总线控制系统的进一步开发和研究逐步得到解决。
关于系统的协调控制问题,可以通过设置位于中层的控制器来实现,也就是采用三层结构的现场总线控制系统;另外,由DCS扩展而成的FCS自然可以通过原有的控制器来实现协调控制功能。
现在已经有一些公司开发出具有逻辑控制功能的现场总线设备,或者是在现有的可编程逻辑控制器上增加现场总线接口,以解决开关量与模拟量的混合控制问题。
目前,虽然还没有可以用于SOE和DEH的高速开关量与模拟量控制系统,但是具有毫秒级时间同步的现场总线技术已经成熟,这类产品的出现可以说是指日可待。
关于现场总线物理层的冗余问题,现在已经列入研发计划,不久的将来就会出现一系列具有冗余现场总线的现场控制设备,届时,关于现场总线可靠性的担忧就不复存在了。
总之,随着现场总线控制系统研究和开发工作的不断深入,各种各样的现场总线设备会不断涌现,必将会逐步满足工厂自动化的全部需要。
五.现场总线技术控制系统(FCS)的前景
现场总线代表了一种有突破意义的新的控制思想,它开辟了控制领域的一个新时代。网络技术将是FCS的关键技术。可以说, 一套简洁明了、高效可靠、标准化的网络通信规约将是FCS能否真正成为下一代控制系统的关键。
FCS的应用领域迅速扩大。过去FCS主要应用于过程控制,如电、煤、化、油等连续化、流程化的生产过程;制造自动化,如机械、电子、汽车等离散加工的生产过程;单机自动化,如数控机床、智能仪器仪表,机器人、汽车电子化、变频调速电动机、电子化家用电器、医疗器械等产品机电一体化等。今
- 16 -
后,应特别关注FCS应用的新的增长点:环保、公用工程、道路与交通、楼宇与社区、农业与农村、家庭等。FCS系统彻底的分散性意味着系统具有较高的灵活性,系统很容易进行重组和扩建,且易于维护。同时,以微处理器为基础的现场设备可以完成许多先进的功能,包括部分控制功能。这样,就可以将原来的集中的多回路或单回路控制器所完成的功能转移到现场来完成,在现场内实现一般的控制。未来将强化这方面的作用。
鉴于其成本对于某些产业有些过高未来的技术将改善这一缺陷,并对其技术上的一些不足之处进行改进如模糊信号处理速度以及其他的技术问题将得以改善
六.附录 1.1 参考文献
[1] 李嘉,杨佃福.引入以太网技术是现场总线技术发展的一个必然趋势[J], 自动化仪表,
2001,22(5):32-32.
[2] 李忠虎.现场总线技术纵横谈[J]职大学报,2003(4):23-24.
[3] 刘紫燕,冯丽.现场总线技术与现场总线控制系统[D].浙江大学电气工 程学院(310027):浙
江大学电气工程学院,2010.
[4] 路泽永,齐晓旭,赵亚丽.总线技术与应用课程教学改革方法[J].承德 石油高等专科学校
学报,2010(1):5-6. :
- 17 -