图2.3.2-5 FI302框图
从现场总线的角度看,现场总线仪表只是网络节点,只与其功能块交换信息。
FI302有如下功能块: ① 一个物理模块; ② 一个显示传感器模块; ③ 三个输出传感器模块; ④ 三个模拟输出AO功能块; ⑤ 一个比例积分微分PID功能块; ⑥ 一个输出信号选择SPLT功能块; ⑦ 一个输入信号选择ISS功能块; ⑧ 一个通用算术运算ARTH功能块; 5、 输出气压信号变换器FP302
它将现场总线的数字信号转换成一路标准气压信号(0.02—0.1Mpa),用于现场总线系统对气动调节阀或气动执行器的控制。注意要外接0.14Mpa(20PSI)的气源。
硬件组成有:主板、输出板、显示板和液晶显示器。其中输出板完成信号转换、信号隔离、数模转换(D/A)成模拟电量,通过喷咀挡板机构
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转换成气压信号,经功率放大后,一路通过动传感器形成负反馈,另一路输出标准气压信号0.02—0.1Mpa(3-15PSI)到气动执行器。
图2.3.2-6 FP302框图
从现场总线的角度看,现场总线仪表只是网络节点,只与其功能块交换信息。
FP302有如下功能块: ① 一个物理模块; ② 一个显示传感器模块; ③ 一个输出传感器模块; ④ 一个模拟输出AO功能块; ⑤ 一个比例积分微分PID功能块;
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⑥ 一个输出信号选择SPLT功能块; ⑦ 一个输入信号选择ISS功能块; ⑧ 一个通用算术运算ARTH功能块;
三、外围设备
如果要构成一个现场总线控制系统,除了接口设备和现场总线仪表之外,还需要有一些辅助部件,例如:电缆、电源、阻抗匹配器、端子、接线盒、安全栅及重发器等。 1、专用电源PS302
PS302是一种开关电源,非本安型,具有短路及过流保护,可冗余配置。
输入电压:90—260VAC,47—440Hz或127—367VDC。 输出:电压:+24V±1%,20mVp-p;电流:0—1.5A。 2、电源阻抗匹配器PSI302
PSI302为非隔离的有源阻抗匹配器,在31.25kHz附近使阻抗呈阻性,防止信号失真。 3、端子BT302
BT302为总线信号阻抗匹配器,主要抑制反射效应引起的失真,它由一个100Ω的电阻和1μF的电容串联而成。端子必须成对出现。 4、本质安全栅及重发器SB302
在危险场合使用现场总线必须使用安全栅SB302,它与常规的模拟仪表安全栅不同,既要起隔离作用,又要完成通信,同时要提供电源,它是网络的一部分。主要参数如下:
·保险丝:安全区250mA,危险区100mA。
·隔离:安全区250V,安全区与危险区之间1500V。
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·输入电压:24-35VDC,Imax=120mA。
·输出:在最大电流条件下,栅末端可利用电压11 VDC,Im=60mA。
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第三节 FCS的软件组成
现场总线系统最具特色的是它的通信部分的硬软件。但当现场信号传入计算机后,还要进行一系列的处理。它作为一个完整的控制系统,仍然需要具有类似于DCS或其他计算机控制系统那样的控制软件、人机接口软件。当然,现场总线控制系统软件有继承DCS等控制软件的部分,也有在它们的基础上前进发展和具有自己特色的部分。现场总线控制系统软件是现场总线控制系统集成、运行的重要组成部分。
FCS的软件体系主要有组态软件、监控软件、设备管理软件组成。
一、 现场总线组态软件SYSCON
组态软件包括通信组态与控制系统组态。生成各种控制回路,通信关系。明确系统要完成的控制功能,各控制回路的组成结构,各回路采取的控制方式与策略;明确节点与节点间的通信关系。以便实现各现场仪表之间、现场仪表与监控计算机之间以及计算机与计算机之间的数据通信。
Smar公司的现场总线组态软件SYSCON是一个强有力的对用户非常友好的软件工具,安装在控制站的工控机中,支持Windows 95/98,通过一台PC可以对基于FieldBus的系统及现场总线仪表进行组态、维护和操作。即可以在线组态,也可以离线组态。
组态步骤是:首先进行系统组态、分配地址和指定位号;然后进行现场总线仪表中的功能块组态、连接和参数设置;最后通过安装在工控机中的PCI卡,按照预先设定的地址,下装到挂接在每个通道上的现场总线仪表中。下装完成的同时,现场总线仪表便可在Master的调度下实现
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