现场总线 离石化行业还有多远

供稿:滨州新大新机电科技有限公司

工业总线网络可归为三类:485/MODBUS网络、HART网络、FieldBus现场总线网络。

RS485/MODBUS是现在流行和简单方便的工业组网方式。

HART网络目前主要进行参数设置,还没有真正用到设备联网监控。
FieldBus现场总线网络是新型的全分布式控制系统FCS的基石。
1、背景

90年代中期,一群名气不大的先驱们开始热衷现场总线,在国内各大展会频繁亮相,希望以此打破一线品牌的垄断地位。CAN总线和基金会现场FF总线两大阵营则忙着拉人入伙。仪表行业一线主流品牌据守传统DCS市场,只储备技术加入组织,甚至左右逢源两不得罪,主导产品却迟迟不亮相,态度比较暧昧。由于现场总线还没有形成真正统一的标准,多种标准并行并都有自己的生存空间,何时统一,遥遥无期。支持现场总线的仪表种类还比较少,可供选择的余地小,价格又偏高,用量也较小。

而正是这一时期,滨化一群牛人们自己捣鼓了一套小型DCS系统,使用输力强(Solartron)的IMP系列20路万能型数据采集器,采用一种叫Q总线的网络,馈电通讯使用一根电缆,多达1000个参数集中传输到系统。这套系统在山东地炼广受欢迎,提前圆了地炼人的DCS梦。一晃二十多年,现场总线依然在路上奔波看不到终点。




石化行业,历来以追求稳健可靠为著称,对新东西兴趣并不大,现场总线型变送器在石化行业仍少人问津。随着装置规模的扩大,动辄上万点的系统比比皆是,测控装置规模的扩大带来仪表装置投入的大幅度激增。由于装置规模较大,加上安全管控越来越严,出于免责需要,以地炼为代表的石化新军对进口仪表情有独钟,一再表明改头换面的决心和亮出实力。

撇开大路走两厢,是我军历来的一贯战术。现场总线型采集仪表制造商,弃控制回路于不顾,在纯显示测点上开始发力。既可以让用户用到品牌仪表,又不会抬高投资成本,而石化装置比例较大的温度采集点成了最好的试验田。MTL830多路温度采集器以其防爆世家的出身成为一个引人注目的典型代表。




2 现场总线走来了,给我们带来了什么?



总线结构、本安防爆:

MTL830系列多路转换器采用Modbus总线方式通讯,将多个现场信号通过通讯线传送到控制室,为温度传送提供了一个最经济的解决方案。

MTL830系列转换系统的变送器安装在危险区的0区,系统中的所有非控制的温度电(热电偶/热电阻)采用本安方式防护,现场的温度点通过安装在现场的温度采集模块连接,并将采集的温度信号以数字方式传送到控制室。连接的信号可以是热电偶、热电阻和mv型号输入。每个现场的采集模块防护等级为:Exia IIC T4,模块的供电采用回路供电方式。


冗余通讯、广泛兼容:

危险区的变送器和安全区的接收器之间采用冗余的数据线通讯,连接电缆既是数据通讯线又是电源线,最大的通讯距离可达2km,通讯的波特率最高达到19.2K。

温度点同DCS的通讯方式采用Modbus-RTU,通讯接口为RS485。在控制室有一个接收器,用于将信号转换为DCS或PLC接受的Modbus-RTU协议。可以同各家DCS (Honeywell,Yokogawa,ABB,Emerson,Foxboro等)进行通讯连接。


省工省钱、维护方便:
现场变送单元通过总线同控制室连接,节省大量的热电偶补偿电缆。
现场变送单元可放置在危险场所的0区,防护方式是Exia,在危险场所使用MTL830多路转换器将大大减少安全柵的用量。
通讯方式连接使得DCS 的I/O卡件可以大量节省,并可以节省机柜空间。
电缆的节省使得现场施工量大幅度减少,可以节省大量人工,可以节省50%的安装费用。

维护工作量大幅度减少,维护费用急剧下降。




组网简单、结构灵活:
每个MTL831可以连接16路热电偶信号,每个MTL838可以连接 2个MTL831;
MLT831和M TL838之间通过两对冗余的电缆进行数据传送;
MTL838通过MODBUS协议同DCS进行通讯;

每个DCS通讯口可以连接31个MTL838,因此最多可连接992个热电偶。


3 结语

现场总线,艰难走过二十年,终于离我们越来越近,它以省卡件、省安全栅、省电缆、省施工量、省机柜空间、省钱六大优势获得人们的青睐。随着人力资源的紧缺,总线型产品的应用前景逐步明朗,冬天过去了,春天还会远吗?

发布时间:2017年12月27日 13:44 人气: 审核编辑:袁键灏
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