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现场总线:采用高 级诊断工具调试

2017-04-19

采用现 场总线技术的流程工厂

  流程工 厂的测量和控制任务可由现场总线技术完成,而采用 现场总线技术的工厂将从中受益。智能化 现场设备可以提供更高的精度。从模拟 量到数字量仅需经过一次变换,数字量 的传输可通过奇偶校验等方式来保证传输精度, 从而保 障控制回路的高精度,输出的高稳定性。

  如今的 现场设备可传输附加的状态信息,如:正常运行或故障信息,或现场 设备的其它状态。通过现 场设备的一些有规律的状态信息来达到预防性维护的目的。DCS厂家则 称之为资产管理系统。这些功 能在很多时候对于设备维护来说,可以起 到事半功倍的效果。

  另外,如果在 批处理工艺过程或在工厂运行时更换现场设备时,通过现 场总线的远程组态功能可以大大提高其工作效率,综合上述的优势,在过程自动化行业中,即使是 在相对保守应用场合,现场总 线无疑确立了自己的地位。

现场总线:采用高
级诊断工具调试

高级诊 断工具揭开了现场总线通讯的神秘面纱

  很多初 次接触现场总线网络的人总是把它看作一个“黑洞”或是一个费解的通道,数据通过DCS被输入 到通道中并且由一个现场设备所接收,反之亦然,这个过 程多多少少有些神秘。其实道理很简单:当多个 设备由同一根电缆并行连接起来的时候,通讯信 号就具有了更复杂的程度。尤其是于4~20mA 技术相比较时,这一点更为明显。当一个 电缆只连接一个现场设备时,其负载电流可以反映所有信息: 测量值,短路情况,以及电缆的损坏程度。

  运行和 维护的人员有时对操作行为的描述表达的很模糊,比如:“设备全天运行都很好—只是突 然间信号消失了几个小时,但随后又出现了” 或是“现场设备的LCD有电,但该设 备在段活动列表中只是瞬间存在”。多数情况下,由于手 持工具不能解读现场总线电缆数据信号,从而不 能将必要的信息告之使用者,进而导 致了上述记录描述模糊情况的发生。

  如今的 现场总线诊断工具把现场总线物理层及其通讯变得透明—如使用于FieldConnex® Power Hub 的高级诊断模块。 该模块 可测量供电单元外供电电压,网段负载电流,总线信号幅值,线路噪音或信号畸变。该诊断 模块可监听总线通讯过程,并可区 分出网段信息和单个现场设备的信息。诊断管 理器可显示简单明了的信息以便用户读取—这将本 来模糊化的工厂环境变得透明起来。

非正常情况

  每天,许多对 现场总线物理层和通讯造成损害的情况发生,而我们却不能检测到:
  ● 使用不合规格的电缆,
  ● 使用可 能进水的不封闭安装机柜。腐蚀会 导致现场设备信号传输的衰减。
  ● 由于震动,连接有可能松动
  ● 电缆或现场设备老化
  ● 屏蔽层 的毛刺可能导致现场总线两极不平衡或对地短路
  ● 屏蔽接 地不正确会使回路引入更多的感应噪声。

  导致用 户的上述模糊描述的原因是多方面的。任何一 种条件都可导致现场总线物理层参数超出警告值,但还不 至于引起通讯中断。现场总 线是一种容错型系统,但多种 小的故障叠加起来,严重影响其运行,在此时,任何一 个额外的干扰都足以使整个现场总线系统参数彻底超过极限,从而使通讯中断。比如:在靠近 总线主干线的附近启动变频电机,引入干扰信号,这样,现场总 线就会被瞬间中断。

  现场总 线物理层其实并不神秘;它仅仅 需要由正确的工具发出清晰的指示,比如使 用高级诊断模块。所有上 述的情况均可被检测到并及时的得到处理。在调试过程中,安装质量越高,通讯的 容错水平就越高。但这并 不能让用户满足:用户需 要的是在干扰严重之前监测到并可以提前预警。

警告和报警功能,便于预防性维护

  高级诊 断模块可在线实时监控现场总线通讯。操作及 维护人员可在控制室中查看所有数据。 无须操 作人员到危险区域中操作。无须打 开控制机柜或现场接线箱进即可直接得到所有需要的信息。



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