現(xiàn)場總線儀表的特點及應(yīng)用

摘 要：隨著社會的不斷進步和發(fā)展，越來越多的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到人們的日常生活當(dāng)中。現(xiàn)場總線是現(xiàn)代工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，現(xiàn)場總線實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)自動化。現(xiàn)場總線具有分布式、開放性、高度智能化的特征，使得不同類型、不同規(guī)格的工業(yè)測控產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息得以互享，提高了工廠的工作效率、穩(wěn)定性。與此同時，還使工廠的生產(chǎn)成本大大的降低，為生產(chǎn)企業(yè)增加了經(jīng)濟效益。文章對現(xiàn)場總線儀表的特點及應(yīng)用，進行了詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線；工作效率；生產(chǎn)現(xiàn)場

前言

隨著社會的進步，高新技術(shù)呈現(xiàn)了迅猛發(fā)展的態(tài)勢，現(xiàn)代化建設(shè)實踐中非工業(yè)自動化已經(jīng)成為社會廣泛關(guān)注的話題。現(xiàn)場總線儀表技術(shù)是將智能化技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的重要技術(shù)保障，通過現(xiàn)場總線儀表的支持能夠使得工業(yè)控制自動化技術(shù)有效的提升，從而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)由粗放式向集約化的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)成本精細(xì)化管理，促進能源消耗的有效降低，保證生產(chǎn)社會實踐活動的效率提升，同時對于生產(chǎn)安全的維護具有極大的推動作用。因此，作者針對“現(xiàn)場總線儀表的特點及應(yīng)用”一題的研究具有現(xiàn)實意義。

1 現(xiàn)場總線儀表的概述

現(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場的一種系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是在為基數(shù)測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)的，具有雙向性串行性的多字節(jié)數(shù)字通信系統(tǒng)，也被成為稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的控制網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線被社會各界廣泛地應(yīng)用，主要應(yīng)用于生產(chǎn)制造業(yè)、流程工業(yè)、交通運輸行業(yè)和房產(chǎn)建筑行業(yè)[1]。現(xiàn)場總線是工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)系統(tǒng)，現(xiàn)場總線能實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場和控制設(shè)備之間的共同的對話[1]。

現(xiàn)場總線是工業(yè)控制和先進計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，現(xiàn)場總線將智能傳感器、計算機、數(shù)字通信等技術(shù)的綜合，形成了新興的技術(shù)系統(tǒng)。現(xiàn)場總線目前受到國際范圍內(nèi)的關(guān)注。隨著信息時代的到來，計算機技術(shù)的不斷更新，現(xiàn)場總線這一新興的自動化技術(shù)，成為當(dāng)下熱議的焦點，現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，將引起自動化系統(tǒng)的又一次變革。現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)是一種總線型結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)信息較少，實時性較強、具有較強的可靠性。能滿足眾多的具有實際需求的自動化系統(tǒng)。總之，現(xiàn)場總線是一項集嵌入式系統(tǒng)、控制、計算機、數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)為一體的綜合性技術(shù)。

2 現(xiàn)場總線儀表的特點

2.1 數(shù)字化通信

現(xiàn)場總線儀表實現(xiàn)通訊的過程中不對模擬類型的信號予以考慮應(yīng)用，全部使用數(shù)字化的信號實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備與設(shè)備之間的交互作用進行控制，使得設(shè)備之間的控制能夠更加精確、規(guī)范、可靠。通過全數(shù)字化通信，使得工業(yè)控制能夠利用統(tǒng)一性的傳輸媒介對多種類型的信號實現(xiàn)可靠的傳送。一方面，使得信息的傳送速度更加快捷，信息傳輸中受到外界干擾的情況減少，信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確率更高；另一方面，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了有機簡化，在傳輸中需要的連線設(shè)備減少，在實現(xiàn)維護的過程中更加簡單，系統(tǒng)運行安全可靠性大大增強[2]。

2.2 適應(yīng)性

現(xiàn)場總線儀表是構(gòu)成工業(yè)企業(yè)自動化控制中最為基礎(chǔ)性的網(wǎng)絡(luò)體系，在設(shè)計的過程中對于現(xiàn)場作業(yè)的環(huán)境會進行全面、仔細(xì)的考察與研究。現(xiàn)場總線儀表在工作的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)對各種傳輸介質(zhì)的支持，在抗干擾能力上進行集中化的考慮，進而能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的“安全第一”原則。總而言之，現(xiàn)場總線儀表是開放性能強、具有現(xiàn)代化水平的、在實踐中能夠發(fā)揮實效性作用的可靠性技術(shù)體系，是工業(yè)控制自動化、智能化發(fā)展的重要趨勢[3]。

2.3 分布式結(jié)構(gòu)，具有靈活性

現(xiàn)場總線儀表在構(gòu)成上采用的是分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，此種構(gòu)造能夠使得控制系統(tǒng)的靈活性能更加明顯，同時將風(fēng)險也進行了分布式的處理，進而提升了現(xiàn)場控制的可靠性，在重組、擴建、維護等活動中，危險系數(shù)大大降低。終端生產(chǎn)設(shè)備在利用現(xiàn)場總線儀表的過程，其智能化的處理器，將收集來的數(shù)據(jù)信息，進行快速的計算和處理，并將這些信息數(shù)據(jù)通過數(shù)字化的通訊技術(shù)，直接傳送給生產(chǎn)設(shè)備，以此來完成局域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息實時傳輸。因此，現(xiàn)場總線儀表的技術(shù)具有靈活性。

3 現(xiàn)場總線儀表的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，為計算機集成制造系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了堅實的基礎(chǔ)。經(jīng)過多年的發(fā)展技術(shù)的更新，使得現(xiàn)場總線的總體發(fā)展和應(yīng)用有了很大的變化。現(xiàn)場總線技術(shù)綜合現(xiàn)代先進的技術(shù)，在各個行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代的工業(yè)領(lǐng)域，已經(jīng)應(yīng)用了大量的現(xiàn)場總線技術(shù)，由于現(xiàn)場總線具有耗電量低、高性價比和實時的工作性等特點，使傳統(tǒng)工業(yè)向智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場總線技術(shù)在未來的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，有廣闊的發(fā)展前景。

我國的經(jīng)濟正處于全面發(fā)展階段，儀器儀表的技術(shù)是現(xiàn)今科學(xué)急速發(fā)展的產(chǎn)物，是信息工業(yè)的核心技術(shù)，自動化的儀表是儀器儀表的重要組成部分。在現(xiàn)今的工業(yè)生產(chǎn)中，電廠、鋼廠、化肥廠、乙烯廠、煉油廠、工業(yè)爐窯和大型的碼頭等，這些大型生產(chǎn)行業(yè)，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造中，耗電量較大，需要較多的人力資源來協(xié)同完成。通常情況下浪費了大量的人力物力，對國家資源的消耗極大。現(xiàn)今，利用現(xiàn)今的現(xiàn)場總線儀表，為從根本上解決了傳統(tǒng)工業(yè)的難題[4]。

現(xiàn)場總線儀表這種自動化的技術(shù)，不僅具有數(shù)字化、智能化和實時性等優(yōu)勢，同時還節(jié)省了大量的人力資源和物質(zhì)資源，為生產(chǎn)企業(yè)不僅節(jié)省了資金支出，同時還縮短了生產(chǎn)的時間，提高了生產(chǎn)效率。現(xiàn)場總線儀表發(fā)揮出了智能的檢測、顯示和控制功能，從根本上連續(xù)了安全的生產(chǎn)。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)場總線儀表作為一種新型的自動化儀表，出現(xiàn)在市場后成為生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注的焦點，現(xiàn)場總線儀表是現(xiàn)今信息化時代的代表產(chǎn)物，其引領(lǐng)了工業(yè)自動化進入了新的發(fā)展時期，現(xiàn)場總線儀表是目前工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)展的最高階段，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，在未來的發(fā)展中現(xiàn)場總線儀表具有廣闊的發(fā)展空間。

4 結(jié)束語

文章首先對現(xiàn)場總線儀表的產(chǎn)生背景、實質(zhì)內(nèi)涵、對于工業(yè)自動化、智能化繼續(xù)發(fā)展產(chǎn)生的積極效用進行了綜合性總結(jié)，提出了開展現(xiàn)場總線儀表技術(shù)研究的重要性，隨之針對現(xiàn)場總線儀表的特征進行了細(xì)致的分析，著重通過數(shù)字化通信特征、適應(yīng)能力強、靈活實用三個角度進行了闡述，為研究現(xiàn)場總線儀表奠定堅實的理論基礎(chǔ)，最后根據(jù)現(xiàn)場總線儀表的特點、優(yōu)勢以及工業(yè)控制自動化發(fā)展需求對現(xiàn)場總線儀表的實際應(yīng)用做出了分析。希望通過文章的闡述，能夠促進相關(guān)部門對于現(xiàn)場總線儀表重視程度的提升，在日后的研究與應(yīng)用過程中根據(jù)現(xiàn)場總線儀表的特征采取科學(xué)性的應(yīng)用措施，提升我國工業(yè)控制自動化水平。

參考文獻

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[2]劉東波，呂方，陳玉娟，等.現(xiàn)場總線和智能儀表與核電廠DCS的接口分析及應(yīng)用[J].自動化儀表，2015，1（11）：41-44+49.

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[4]李文濤.現(xiàn)場總線技術(shù)在儀器儀表中的應(yīng)用研究[J].可編程控制器與工廠自動化，2012，1（10）：84-88.