現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是一種工廠現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和控制結(jié)合的新技術(shù)，是集散控制系統(tǒng)DCS后的新一代控制系統(tǒng)
。中?div id="d48novz" class="flower left">
；瘜W(xué)80萬噸/年甲醇項目中
，控制全部采用了現(xiàn)場總線控制技術(shù)
。FF總線閥門定位器，作為FCS中的重要設(shè)備
，大大提高了定位的精度以及對過程干擾更加迅速的響應(yīng)
，對裝置的穩(wěn)定運(yùn)行起到了重大作用。
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、CENTUMCS3000現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
80萬噸/年甲醇裝置采用的是YOKOGAWA的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
，系統(tǒng)中CPU
、I/O卡件
、電源、總線通信卡ALF111
、總線電源都采用冗余配置
。每一個網(wǎng)段帶7～9臺總線儀表。該系統(tǒng)中所有的控制閥都使用了FF總線定位器
。有定位器的網(wǎng)段定位器數(shù)量一般不超過2臺
，盡可能的降低網(wǎng)段故障對調(diào)節(jié)閥的影響。
2
、FF總線閥門定位器簡介
FF定位器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同于普通的HART智能定位器或常規(guī)（4~20mA.DC）定位器，是一種為FF現(xiàn)場總線系統(tǒng)而設(shè)計的數(shù)字式的閥門控制器
。它有很多突出特點(diǎn)：儀表設(shè)備間的互操作性
，過程控制功能
，通信功能，基于微處理器（CPU）技術(shù)
。FF總線定位器采用9-32v總線供電
，完全由數(shù)字信號進(jìn)行控制，其傳輸符合FOUNDATIONTM現(xiàn)場總線規(guī)定
，以31.25kbit/s的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
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、FOUNDATIONTM現(xiàn)場總線塊模型
FOUNDATION現(xiàn)場總線將所有設(shè)備功能和數(shù)據(jù)分派到3個不同類型的塊
，每種類型模塊在模塊模型中都具有不同的任務(wù)范圍。
3.1
、資源塊（ResourceBlock）
資源塊包含所有用來識別設(shè)備的數(shù)據(jù)
，這類似一個電子設(shè)備標(biāo)簽。資源塊參數(shù)包括設(shè)備型號
、設(shè)備名稱、生產(chǎn)廠ID
、序列號以及影響到所有其他設(shè)備塊性能的參數(shù)
，每一個總線設(shè)備只有一個資源塊。
3.2
、轉(zhuǎn)換塊（TransducerBlock）
轉(zhuǎn)換塊包含所有數(shù)據(jù)和特定設(shè)備參數(shù)用來將過程參數(shù)（傳感器或執(zhí)行器）和設(shè)備進(jìn)行連接傳遞
。FF總線定位器AO轉(zhuǎn)換塊可直接影響定位器輸出信號。
3.3
、功能塊（FunctionBlock）
功能塊負(fù)責(zé)FOUNDATIONTM現(xiàn)場總線設(shè)備的控制狀態(tài)。包括AI/AO/PID等
。通過連接功能塊的輸入和輸出可對FOUNDATIONTM現(xiàn)場總線設(shè)備進(jìn)行組態(tài)
。AO功能塊將來自上游功能塊的輸出值轉(zhuǎn)化為給控制閥的控制值。PID功能塊具有靈活的比例——積分——微分控制算法
，可根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行組態(tài)
。
4、CS3000系統(tǒng)組態(tài)
FF總線定位器與傳統(tǒng)的定位器在組態(tài)上有很大的不同
。每一臺總線定位器都必須分配相應(yīng)的地址
、定義位號、獲取ID等
。
4.1
、Fieldbusbuilder
在YOKOGAWACENTUM軟件systemview的FieldbusBuilder中添加總線定位器并定義位號
、地址
、獲取設(shè)備ID等信息。
4.2
、對定位器中的模塊參數(shù)定義
在ParameterEdit中對AOPID模塊參數(shù)進(jìn)行組態(tài)
，包括模塊模式、測量范圍
、輸出范圍、單位
、控制選項
、狀態(tài)選項等。
5
、FF總線定位器相對于常規(guī)定位器的優(yōu)勢
通過施工
、調(diào)試和日常維護(hù)的經(jīng)驗來看，與常規(guī)的定位器相比
，F(xiàn)F總線定位器更具有優(yōu)勢
。
5.1、節(jié)約施工調(diào)試時間
使用傳統(tǒng)定位器的閥門在安裝調(diào)試的時候都要求經(jīng)過一次調(diào)校和回路聯(lián)校的過程
，而且在回路聯(lián)校的過程中還會花費(fèi)更多的時間。FF總線閥門只要在PRM上就可以進(jìn)行自動校驗
，在主控室就可以完成所有的工作
，包括閥門的實際反饋都一目了然。
5.2
、分散控制風(fēng)險
在80萬噸甲醇項目中
，充分利用了FF總線定位器集成的PID功能模塊，將所有的簡單控制都放在定位器中
，在現(xiàn)場直接控制過程變量
，大大減少了上一層自動控制系統(tǒng)要完成的控制任務(wù)數(shù)量
，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的風(fēng)險分散
。
5.3、強(qiáng)大的自診斷功能
在橫河CS3000總線系統(tǒng)中
，總線定位器最大的優(yōu)點(diǎn)是具有強(qiáng)大的自診斷功能?div id="d48novz" class="flower left">
，F(xiàn)場總線的PRM提供了定位器運(yùn)行的各種信息，如定位器設(shè)定值
、輸出值
、實際閥位，而且還包括了氣源壓力、輸出壓力
、設(shè)備溫度等其他信息。根據(jù)閥門的開度情況
，就可以判斷閥門有沒有回滯現(xiàn)象
，是填料太緊還是閥桿有摩擦等其他原因。
當(dāng)出現(xiàn)這種特殊情況時
，我們就可以采用FF總線系統(tǒng)PRM的功能診斷軟件（DeviceViewer）
。相關(guān)儀表操作人員就會采用這種智能軟件就可以快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)閥門的異常問題并提示相對應(yīng)的解決方法。當(dāng)正常運(yùn)行的閥門定位器其各個參數(shù)均為正常時（綠色）
。當(dāng)參數(shù)出現(xiàn)異常時就會產(chǎn)生相對應(yīng)參數(shù)的報警（紅色）
，并在下拉菜單欄中顯示出異常參數(shù)的詳細(xì)說明
，為儀表操作人員更快更準(zhǔn)確的解決調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)的異常問題提供了明確的參考和依據(jù)
。
6、結(jié)語
隨著科技的發(fā)展
，工廠對控制系統(tǒng)的要求越來越高
，F(xiàn)F總線定位器在總線控制系統(tǒng)中大大提高了作為控制回路終端執(zhí)行元件調(diào)節(jié)閥的精度，具有強(qiáng)大的自診斷功能
，極大的改善了控制回路的調(diào)節(jié)品質(zhì)
，對化工裝置的穩(wěn)定運(yùn)行起到重要的作用。隨著FF總線閥門定位器的技術(shù)改革和不斷完善
，控制系統(tǒng)將會越來越精確和高效。
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