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ARCA帶內(nèi)置非接觸式位置反饋模塊
閱讀：409 發(fā)布時(shí)間：2023-4-23ARCA帶內(nèi)置非接觸式位置反饋模塊的特點(diǎn);
1、現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)
現(xiàn)場(chǎng)總線的突出特點(diǎn)在于它把集中與分散相結(jié)合的DCS集散控制結(jié)構(gòu)，變成新型的全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)，依靠現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備本身實(shí)現(xiàn)基本控制功能?，F(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面:
（1） 以數(shù)字信號(hào)取代傳統(tǒng)的模擬信號(hào)
以數(shù)字信號(hào)取代傳統(tǒng)DCS的4～20mA模擬信號(hào)，且雙向傳輸信號(hào)。一對(duì)雙絞線或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€(gè)設(shè)備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大為減少。同時(shí)，通信總線延伸到現(xiàn)場(chǎng)傳感器、變送器、控制器和伺服機(jī)構(gòu)，操作人員在控制室就能實(shí)現(xiàn)主控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的在線監(jiān)視、診斷、校驗(yàn)和參數(shù)整定，節(jié)省了硬件數(shù)量與投資。
（2）現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的分散
現(xiàn)場(chǎng)總線在結(jié)構(gòu)上只有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和操作管理站2個(gè)層次，將傳統(tǒng)DCS的I/O控制站并入現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備，取消了I/O模件，現(xiàn)場(chǎng)儀表都是內(nèi)裝微處理器的，輸出的結(jié)果直接送到鄰近的調(diào)節(jié)閥上，不需要經(jīng)過控制室主控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的分散。
（3） 總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是開放的
將系統(tǒng)集成的權(quán)力交給用戶，用戶可以按自己的需要和考慮，把來自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成規(guī)模各異的系統(tǒng)。可以用不同廠家的現(xiàn)場(chǎng)儀表去替換出現(xiàn)故障的另一廠家的現(xiàn)場(chǎng)儀表。
2、當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是從80年代后期誕生的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，經(jīng)歷十幾年左右的發(fā)展，國(guó)際上出現(xiàn)了幾個(gè)有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)和幾個(gè)系列產(chǎn)品，較流行的有:
（1）基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（Foundation Fieldbus）
在現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的研究制訂過程中，出現(xiàn)過多種企業(yè)集團(tuán)或組織，通過不斷的競(jìng)爭(zhēng)，到1994年在國(guó)際上基本上形成了兩大陣營(yíng)，ISP協(xié)議為首，聯(lián)合歐洲150家公司制訂的World FIP協(xié)議。這兩大集團(tuán)于1994年合并，成立現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)（Fieldbus Foundation,FF），致力于開發(fā)國(guó)際上統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。FF的協(xié)議符合IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)，也稱為SP50標(biāo)準(zhǔn)。
（2） Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線
它是作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和歐洲國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。研究所共同推出的。它采用OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層?，F(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（FMS）型則只隱去了OSI標(biāo)準(zhǔn)的第三至第六層，采用了應(yīng)用層。
（3） LonWork（Local Operating Network局部操作網(wǎng)）現(xiàn)場(chǎng)總線
于1990年正式推出的。它采用ISO/OSI模型的全部7層協(xié)議，采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，通過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置，其最大傳輸速率為1.5Mbps,傳輸距離為2700m，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、光纜、射頻、紅外線和電力線等。
（4）控制局域網(wǎng)（Control Area Network，CAN）控制網(wǎng)絡(luò)
用于汽車內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。CAN結(jié)構(gòu)模型取ISO/OSI模型的第1、2、7層協(xié)議，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。
此外還值得一提的是，可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)公路（Highway Addressable Remote Transducer，HART）協(xié)議，最早推出的一種兼容4~20mA模擬信號(hào)和調(diào)制數(shù)字信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。其數(shù)字通信由于采用調(diào)制/解調(diào)方式，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中的過渡產(chǎn)品，因而在當(dāng)前的過渡時(shí)期具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，得到了較快的發(fā)展。
3、現(xiàn)場(chǎng)總線的未來
現(xiàn)場(chǎng)總路線將成為工業(yè)控制發(fā)展的革命性飛躍，有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)總線的報(bào)道層出不窮，其中令人關(guān)注的焦點(diǎn)集中在能否出現(xiàn)統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。
不同的現(xiàn)場(chǎng)總線有不同的功能，各有其適用的場(chǎng)合，靠一種現(xiàn)場(chǎng)總線打天下的想法看來不太現(xiàn)實(shí)。當(dāng)然，從另一方面來講，相當(dāng)一部分現(xiàn)場(chǎng)總線是大同小異的，技術(shù)上非常接近，在優(yōu)勝劣汰的環(huán)境下同類總線終將趨于統(tǒng)一。但商業(yè)利益上的激烈競(jìng)爭(zhēng)是這個(gè)問題的主要原因，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線形成巨大影響的自動(dòng)化廠商，因?yàn)橐M可能維護(hù)自身的地位和利益而不愿放棄其已擁有的現(xiàn)場(chǎng)總線;因此，在未來較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)會(huì)越演越烈。
開放式控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)
1、開放性控制系統(tǒng)的概念
長(zhǎng)期以來，制造與生產(chǎn)企業(yè)所采用控制系統(tǒng)大多是專用的、封閉的體系結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成系統(tǒng)的硬件是按照各自的標(biāo)準(zhǔn)度身定制的。無論是DCS，PLC還是FCS，雖然它們具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、產(chǎn)品批量大等優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)日新月異的生產(chǎn)要求，也越來越暴露出其固有的缺點(diǎn)。在許多情況下,當(dāng)用戶要想進(jìn)行功能上的擴(kuò)展或變化時(shí)，都必須求助于系統(tǒng)的提供商，如想把特殊要求融入到控制系統(tǒng)中去時(shí)，都是比較困難的。這無形中不僅提高了制造企業(yè)的成本，也成為控制系統(tǒng)升級(jí)換代的“瓶頸"。
由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越劇烈，從而要求制造商具有較強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力，這一趨勢(shì)促成了一個(gè)新概念的產(chǎn)生，即模塊化、可重構(gòu)、可擴(kuò)充的軟硬件系統(tǒng)，這就是開放式控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)為制造廠提供了將其技術(shù)與任何第三方的技術(shù)或產(chǎn)品進(jìn)行集成的可能性。
2、國(guó)際控制系統(tǒng)制造商的開放路線
據(jù)國(guó)際機(jī)構(gòu)美國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)研究公司ARC（Automation Research Corp.）調(diào)查預(yù)計(jì)，在亞洲，基于PC的控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的I/O模件等開放式系統(tǒng)的銷售額預(yù)計(jì)近兩年的增幅達(dá)到145%，所以，可見在控制系統(tǒng)市場(chǎng)中，開放系統(tǒng)的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
幾乎所有的制造商都已認(rèn)識(shí)到了開放系統(tǒng)必將是自動(dòng)化系統(tǒng)的未來。在任何一家控制系統(tǒng)制造商的新產(chǎn)品樣本中，都可以看到“開放性"的字樣。但是，他們的開放性通常都是在原有的系統(tǒng)上層加上一些接口實(shí)現(xiàn)局部的互連和通信，并非真正意義上的開放。不要說控制器的底層，就是在操作站這一層，他們?cè)趯?shí)現(xiàn)與外界通信方面存在著重重困難。這種狀況的產(chǎn)生并不是由于他們無法開發(fā)出全開放的系統(tǒng)，而是出于其產(chǎn)品戰(zhàn)略考慮不愿也不能這樣做。盡管開放式控制系統(tǒng)的市場(chǎng)增長(zhǎng)率較高，但由于絕對(duì)值還不大，制造商不愿放棄已經(jīng)現(xiàn)成的數(shù)十倍的市場(chǎng)。
但這些公司對(duì)于開放式系統(tǒng)市場(chǎng)并非采取坐視不理、惟我獨(dú)尊的態(tài)度。各個(gè)公司均在考慮用現(xiàn)有的產(chǎn)品組合出形式上的“開放式"系統(tǒng)。如西門子的PCS7和 WinAC，實(shí)際上就是用工控機(jī)下掛S7的PLC而組成的概念性的系統(tǒng)，典型地表示了其一方面不想在開放式系統(tǒng)領(lǐng)域落后于他人，同時(shí)又不想失去老用戶的復(fù)雜情結(jié)。類似的還有Rockwell-AB的ControlLogic，F(xiàn)isher-rosemount的Delta-V等等，都是將原有的專用系統(tǒng)加上“開放"的標(biāo)簽。他們的目的都是相同的，那就是既不錯(cuò)過開放式系統(tǒng)這班航船，又可以將原有的系統(tǒng)盡量多地銷售出去。全力致力于真正開放式系統(tǒng)開發(fā)的反而是一些新興的相對(duì)較小的公司如美國(guó)的Opto22，SoftPLC，Controlsoft以及英國(guó)的Transmitton等等。這些公司沒有過去的包袱，所開發(fā)的產(chǎn)品的市場(chǎng)目標(biāo)也不存在搶自己飯碗的問題，所以他們可以沒有后顧之憂地宣傳。由于他們的產(chǎn)品是充分考慮了開放性的，今后將成為開放性控制系統(tǒng)的新的生力軍。
3、國(guó)際開放式系統(tǒng)研究存在的問題
首先，開放式控制系統(tǒng)的概念不清晰，沒有解決開放控制系統(tǒng)的平臺(tái)問題。各系統(tǒng)所采用的體系結(jié)構(gòu)并不一致，相互之間缺乏兼容性和互換性，因而各系統(tǒng)軟硬件不具備可移植性和互操作性。
其次，沒有充分利用像Windows、UNIX、OS/2等新型操作系統(tǒng)。軟件開發(fā)思想與技術(shù)落后，始終處于甚至低于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的水平。沒有充分利用面向?qū)ο?、軟件重用等軟件工程中的新理論、新技術(shù)，而這些正是實(shí)現(xiàn)開放性控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。
此外，產(chǎn)品的升級(jí)、更新、修改和維修仍然依賴于生產(chǎn)廠家，沒有提供相應(yīng)的開發(fā)工具和環(huán)境，用戶無法把自己的或任何第三方的思想或產(chǎn)品融入到系統(tǒng)中去。