遠(yuǎn)程IO在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例

1.混合使用系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)的應(yīng)用日益常普遍,其控制功能強(qiáng)大,但價(jià)格昂貴。采用混合系統(tǒng)方案,將使系統(tǒng)價(jià)格大幅下降。系統(tǒng)中,將大量的溫度采集任務(wù)由一線(xiàn)通模塊系統(tǒng)承擔(dān),然后通過(guò) 模塊送入DCS,從而構(gòu)成完整的測(cè)控系統(tǒng)。該混合系統(tǒng)充分顯現(xiàn)了遠(yuǎn)程I/O的靈活性,系統(tǒng)功能與單獨(dú)DCS系統(tǒng)相比也沒(méi)有絲毫降低。

2.發(fā)電廠(chǎng)熱網(wǎng)計(jì)量監(jiān)視系統(tǒng)

發(fā)電廠(chǎng)熱網(wǎng)計(jì)量監(jiān)視系統(tǒng)屬貿(mào)易結(jié)算儀表,供熱流量、熱量計(jì)量的準(zhǔn)確程度直接影響貿(mào)易雙方的經(jīng)濟(jì)利益。由于采集模塊的采集精度高和遠(yuǎn)程通訊能力,加上獨(dú)特流量、熱量軟件補(bǔ)償計(jì)算方法,使其構(gòu)成的熱網(wǎng)計(jì)量監(jiān)視系統(tǒng)成為一個(gè)經(jīng)典工程,系統(tǒng)的計(jì)量精度優(yōu)于0.3%,供熱站的通訊距離達(dá)到10km,若使用無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)采集模塊,供熱站的距離可以更遠(yuǎn),滿(mǎn)足城市熱網(wǎng)計(jì)量的所有要求。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示各供熱站的溫度、壓力、流量、熱量及累計(jì)流量和累計(jì)熱量,同時(shí)具有歷史曲線(xiàn)記錄及日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表輸出,對(duì)于遠(yuǎn)程供熱站具有儀表斷電監(jiān)視和流量、熱量自動(dòng)追憶功能。此方案在發(fā)電廠(chǎng)熱網(wǎng)計(jì)量監(jiān)視系統(tǒng)中普遍采用。

遠(yuǎn)程IO模塊主要用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，而且還可以輸出模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)來(lái)控制設(shè)備。由于設(shè)備和主控PLC或工控機(jī)可能距離比較遠(yuǎn)，所以通常采用RS-485總線(xiàn)來(lái)進(jìn)行傳輸。也有一些自動(dòng)化程度比較高的工廠(chǎng)，采用工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)控制遠(yuǎn)程IO模塊。

以太網(wǎng)遠(yuǎn)程IO模塊數(shù)據(jù)采集速度更快，實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，數(shù)據(jù)也更安全。

IO模塊的應(yīng)用

1.通信協(xié)議格式　　遠(yuǎn)程IO設(shè)備實(shí)現(xiàn)Modbus通信時(shí)，(IO模塊)均作為從機(jī)，遵循Modbus通信過(guò)程，采用了MODBUS-RTU協(xié)議的命令子集，使用讀寄存器命令（03）和單寄存器設(shè)置命令（06）。每消息的開(kāi)頭和結(jié)尾至少有3.5個(gè)字節(jié)時(shí)間的間隔?！　∽ⅲ?3命令用于主機(jī)讀取遠(yuǎn)程IO設(shè)備的采集數(shù)據(jù)或端口狀態(tài)；　　06命令用于設(shè)置設(shè)備參數(shù)或遠(yuǎn)程控制IO設(shè)備繼電器動(dòng)作；　　功能碼03(讀指令)　　利用Modbus通信協(xié)議的03功能碼，讀取設(shè)備的數(shù)值?！　≈鳈C(jī)請(qǐng)求數(shù)據(jù)格式：(IO模塊)從機(jī)地址、功能碼、起始地址、數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)及CRC碼

近幾十年來(lái)，工業(yè)控制系統(tǒng)從傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)過(guò)渡到分散控制系統(tǒng)，但是DCS仍是集中與分散相結(jié)合的控制體系。衡量一個(gè)控制系統(tǒng)是否為真正的控制系統(tǒng)FCS有三個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn),即:核心、基礎(chǔ)和本質(zhì)。

FCS的核心是總線(xiàn)協(xié)議,只有遵循現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的控制系統(tǒng),才能稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng);FCS的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)儀表,是FCS的硬件支撐;FCS的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化,這是FCS的系統(tǒng)效能體現(xiàn)。

FCS與DCS的本質(zhì)差異在于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)現(xiàn)了控制裝置與現(xiàn)場(chǎng)裝置的向通信,消除了生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控的信息“盲點(diǎn)"。

與DCS相比FCS有如下顯著優(yōu)點(diǎn):

●DCS有VO模件控制柜,FCS很少。這樣就省去了中間環(huán)節(jié),降低了系統(tǒng)成本,節(jié)省電纜及相關(guān)的材料和安裝費(fèi)用。

●FCS使用數(shù)字通信,傳輸數(shù)據(jù)更準(zhǔn),信息量更大

●DCS就像PC機(jī),設(shè)備越多,性能越差,FCS就像PC機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),總線(xiàn)上的設(shè)備越多，在總線(xiàn)通信速率足夠快的情況下,FCS功能越強(qiáng)

●具有可互操作性、可互換性,克服傳統(tǒng)DCS和PLC等技術(shù)的控制系統(tǒng)所帶來(lái)的封閉性問(wèn)題,降低工程項(xiàng)目的建造和運(yùn)營(yíng)成本。