现场总线系统的优越性很多。首先要突出现场总线降低系统投资成本和减少运行费用的优点。这一点很重要,有了这一基本思想,在进行总线类型的选择和网络设计时,就会有明确的方向。但是,现场总线的这项优点能否发挥,与应用者是否合理地使用现场总线、充分发挥它的潜能有关。
冶金流程在线连续检测和监控系统。采用新型传感器技术、光机电一体化技术、软测量技术、数据融合和数据处理技术、冶金环境下可靠性技术,以关键工艺参数闭环控制、物流跟踪、能源平衡控制、环境排放实时控制和产品质量全面过程控制为目标,实现冶金流程在线检测和监控系统,包括铁水、钢水、熔渣成分和温度的检测和预报,钢水纯净度检测和预报,钢坯和钢材的温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断,全线废气和烟尘的监测等。
冶金过程关键变量的高性能闭环控制。基于机理模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机(SVM)等技术,以过程稳定、提高技术经济指标为目标,在上述关键工艺参数在线连续检测基础上,建立综合模型,采用自适应智能控制机制,实现冶金过程关键变量的高性能闭环控制,包括高炉顺行闭环专家系统、钢水成分和温度闭环控制、铸坯和钢材尺寸及组织性能闭环控制等。
冶金流程的全息集成。实现铁-钢-轧横向数据集成和相互传递,实现管理-计划-生产-控制纵向信息集成,同时,整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库,采用数据挖掘技术,提供生产管理控制的决策支持。
二、不同类型的现场总线组合更有利于降低成本
不同类型现场总线的简单比较,针对不同的情况选用不同的总线可以最大限度地降低系统成本;
位式总线(Sensor Bus or Bit-Bus ):AS-I,简单开关量I/0模块字节总线(Device Bus or Byte-Bus ):Device Net,开关量和模拟量I/0模块,适合PLC应用或过程控制应用数据流总线(Fu
l l Function Bus or Block-Bus ):Foundation Fieldb us,具奇功能块的开关量和模拟量I/O设备,适合过程控制位式总线的能力很有限,用位式总线作为大型系统的信息传输主体是不可能的。但是它在成本,速度等方面的优势又是其它高层次总线无法替代的。因此它常常与其它总线混合使用。
四、网络的设计
一般控制系统也有网络设计问题,网络设计的重点是从物理形态上考虑通信网络和输入、输出线缆网络的布置。
前面提到许多现场总线的网络形态是线形的,每一组网段上的节点数是有限制的。由于网段上的节点数较少,因此除考虑网络的物理布置之外,还要考虑减少信息在网络上的往返传递。
减少信息的往返传递是现场总线系统中网络设计和系统组态的一条重要原则。减少信息往返常常可带来改善系统响应时间的好处。因此,网络设计时应优先将相互间信息交换量大的节点,放在同一条支路里。例如多回路调节中,一个调节回路的节点应尽量放置在同一条支路里。
五、系统组态傻瓜化
现在一些带现场总线的现场仪表本身装了许多功能块,虽然不同产品同种功能块在性能上会稍有差别,但一个网络支路上有许多功能类同功能块的情况是客观存在的。选用哪一个现场仪表上的功能块,是系统组态要解决的问题。
考虑这个问题的原则是,尽量减少总线上的信息往返。一般可以选择与该功能有关的信息输出最多的那台仪表上的功能块。
目前现场总线系统的组态是比较复杂的,需要组态的参数多,各参数之间的关系比较复杂,如果不是对现场总线非常熟悉,很难将系统设置到最佳状态。显然,广大用户对这种状态不满意。现场总线系统的制造商也正在努力,以使系统组态逐步傻瓜化。