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【摘 要】随着现场总线技术的日益成熟，基于总线技术的智能型现场设备也应运而生。介绍现场总线技术概况，阐述基于现场总线的电动执行机构的应用优势，分析其在电厂中实际应用的优势和效果，最后阐明现场总线电动执行机构的应用将成为电厂今后技术革新的发展趋势。
【关键词】现场总线；电动执行机构；优势
引言
现场总线技术是指现场设备与自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的自控技术。它将具有数字计算和数字通信能力的专用微处理器置入传统的测量控制仪表，并按公开、规范的通信协议把它们连接成网络，形成适应各种实际需要的自动控制系统，即现场总线控制系统（FCS）。
近年，现场总线技术在工程应用的各种尝试在广泛进行。现场总线要组成纯数字的总线控制系统FCS，基于现场总线的各种智能型现场设备是基础元素。执行机构的自动控制系统的终端元件，对自动控制系统的安全运行、可靠性及控制品质的优劣都有很大影响。传统的电动执行机构存在控制精度低、死区大，无网络通讯功能等缺点，无法适应现代工业生产要求。随着现场总线技术的日益成熟，基于总线技术的智能型电动执行机构也应运而生。
1、基于现场总线的电动执行机构在应用中的优势
目前，基于现场总线的电动执行机构种类很多，它们应用的总线协议主要包括Foundation Fieldbus、Profibus、CAN等。
现场总线电动执行机构与普通电动执行机构相比，具有较大的优势。
（1）带通信协议的总线电动执行机构需要使用的辅助设备少，无需任何隔离、转换和输入输出模块，同时一个环路中的所有执行机构被一根屏蔽双绞线串联起来，完全取代了传统的6-14线制。
（2）现场总线电动执行机构具有双向通讯功能、自校正、自诊断等功能，操作维护异常便利。当采用了现场总线的执行机构或它所控制的设备出现问题时，系统能够及时的给予识别。
（3）其输出为数字信号，不仅减少了信号转换过程中的损失，增加了抗干扰能力，而且所传递信号的质量也是非常稳定可靠。
（4）由于现场总线电动执行机构带有微处理器，对于运行人员无法判别的故障或无法解决的难题时，设备厂家可通过总线通讯接口进行远程通信，提供远程技术支持。
2、我厂应用实例
2.1ABB智能ONTRAC现场总线电动执行机构
在我厂减温减压站的减温水系统中，用于减温水出口压力、温度调节的16台执行机构均采用了ABB ONTRAC现场总线电动执行机构。ABB智能ONTRAC电动执行机构为原装进口一体化现场总线产品，其开关型电动执行机构可以接受开、关、停数字量控制信号并能满足DCS程序控制的要求，中间不需要增加任何转换和隔离设备。
执行机构的控制单元配有双通道Profibus-DP冗余总线接口，可接受来自控制室的数字量信号。作为Profibus-DP总线系统的从站，其从站地址可通过执行机构本体上的液晶显示器和按钮进行设定和确认。
2.2网络硬件架构
根据电动执行机构的位置分布和功能实现，应用中把4台电动执行机构挂在Profibus-DP总线上，简单的总线网络架构如图1所示。4台执行机构由Profibus-DP总线串联接至光电转换器OLM1，通过光纤传输，将总线上的信号传送到电子间机柜中的OLM2，再经Profibus-DP总线将信号传到通信和存储模块IM 308C，最后通过RS-485总线到达控制处理器PA。PA作为底层处理器全部挂在工厂总线网，工程师站可通过工厂总线网对所有总线执行机构进行组态。
由于ABB现场总线电动执行机构的控制单元均配有双通道Profibus-DP冗余总线接口，故主站PA、IM 308C、电源模块及所有总线配置都是冗余的，进一步提高了系统运行的安全性。
2.3应用效果分析
我厂减温水系统的总线执行机构顺利通过168小时无故障运行投产，所有ABB现场总线执行机构运行正常。通过现场总线与DCS的通信，电动执行机构的开、关、故障等信息得以反馈，集控室操作员可根据实际运行要求对执行机构进行远程手操。当ABB电动执行机构故障时，可在工程师站将该节点从总线网络中删除以进行检修，而不会影响总线上其他节点设备的运行与监控。
与常规电动执行机构比较，现场总线执行机构在设计、安装、调试的各个应用环节也体现着自己的优势。在设计过程中，各电动执行机构信号无需以硬接线形式单独接入DCS卡件通道；施工时，无需考虑电缆的芯芯对接；给总线执行机构设定与工程师站匹配的物理地址且通信状态良好，就表征调试完毕。
3、结束语
目前我厂应用总线技术于现场设备还只是初步尝试阶段，但其长远的效果和优势应是可以预见的。我们看到，即使不同厂家提供的设备，只要总线网络设备的通信协议匹配，数据传输和控制功能就可完全实现。发挥现场总线控制系统的设备管理优势，必将有利于提高现场设备的健康水平，保证机组长周期安全平稳运行。
参考文献
[1]阳宪惠.现场总线技术及应用[M].北京：清华大学出版社，1999.
[2]诸银兴，施竹仁，巢乐.现场总线智能电动执行机构的研制[J].自动化仪表，2001，11：23-25
[3]刘强，甘永梅，王兆安.P R O F I B U S -- D P现场总线通讯接口的开发[J].自动化与仪器仪表，2001，25：39-41.
【关键词】现场总线；电动执行机构；优势
引言
现场总线技术是指现场设备与自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的自控技术。它将具有数字计算和数字通信能力的专用微处理器置入传统的测量控制仪表，并按公开、规范的通信协议把它们连接成网络，形成适应各种实际需要的自动控制系统，即现场总线控制系统（FCS）。
近年，现场总线技术在工程应用的各种尝试在广泛进行。现场总线要组成纯数字的总线控制系统FCS，基于现场总线的各种智能型现场设备是基础元素。执行机构的自动控制系统的终端元件，对自动控制系统的安全运行、可靠性及控制品质的优劣都有很大影响。传统的电动执行机构存在控制精度低、死区大，无网络通讯功能等缺点，无法适应现代工业生产要求。随着现场总线技术的日益成熟，基于总线技术的智能型电动执行机构也应运而生。
1、基于现场总线的电动执行机构在应用中的优势
目前，基于现场总线的电动执行机构种类很多，它们应用的总线协议主要包括Foundation Fieldbus、Profibus、CAN等。
现场总线电动执行机构与普通电动执行机构相比，具有较大的优势。
（1）带通信协议的总线电动执行机构需要使用的辅助设备少，无需任何隔离、转换和输入输出模块，同时一个环路中的所有执行机构被一根屏蔽双绞线串联起来，完全取代了传统的6-14线制。
（2）现场总线电动执行机构具有双向通讯功能、自校正、自诊断等功能，操作维护异常便利。当采用了现场总线的执行机构或它所控制的设备出现问题时，系统能够及时的给予识别。
（3）其输出为数字信号，不仅减少了信号转换过程中的损失，增加了抗干扰能力，而且所传递信号的质量也是非常稳定可靠。
（4）由于现场总线电动执行机构带有微处理器，对于运行人员无法判别的故障或无法解决的难题时，设备厂家可通过总线通讯接口进行远程通信，提供远程技术支持。
2、我厂应用实例
2.1ABB智能ONTRAC现场总线电动执行机构
在我厂减温减压站的减温水系统中，用于减温水出口压力、温度调节的16台执行机构均采用了ABB ONTRAC现场总线电动执行机构。ABB智能ONTRAC电动执行机构为原装进口一体化现场总线产品，其开关型电动执行机构可以接受开、关、停数字量控制信号并能满足DCS程序控制的要求，中间不需要增加任何转换和隔离设备。
执行机构的控制单元配有双通道Profibus-DP冗余总线接口，可接受来自控制室的数字量信号。作为Profibus-DP总线系统的从站，其从站地址可通过执行机构本体上的液晶显示器和按钮进行设定和确认。
2.2网络硬件架构
根据电动执行机构的位置分布和功能实现，应用中把4台电动执行机构挂在Profibus-DP总线上，简单的总线网络架构如图1所示。4台执行机构由Profibus-DP总线串联接至光电转换器OLM1，通过光纤传输，将总线上的信号传送到电子间机柜中的OLM2，再经Profibus-DP总线将信号传到通信和存储模块IM 308C，最后通过RS-485总线到达控制处理器PA。PA作为底层处理器全部挂在工厂总线网，工程师站可通过工厂总线网对所有总线执行机构进行组态。
由于ABB现场总线电动执行机构的控制单元均配有双通道Profibus-DP冗余总线接口，故主站PA、IM 308C、电源模块及所有总线配置都是冗余的，进一步提高了系统运行的安全性。
2.3应用效果分析
我厂减温水系统的总线执行机构顺利通过168小时无故障运行投产，所有ABB现场总线执行机构运行正常。通过现场总线与DCS的通信，电动执行机构的开、关、故障等信息得以反馈，集控室操作员可根据实际运行要求对执行机构进行远程手操。当ABB电动执行机构故障时，可在工程师站将该节点从总线网络中删除以进行检修，而不会影响总线上其他节点设备的运行与监控。
与常规电动执行机构比较，现场总线执行机构在设计、安装、调试的各个应用环节也体现着自己的优势。在设计过程中，各电动执行机构信号无需以硬接线形式单独接入DCS卡件通道；施工时，无需考虑电缆的芯芯对接；给总线执行机构设定与工程师站匹配的物理地址且通信状态良好，就表征调试完毕。
3、结束语
目前我厂应用总线技术于现场设备还只是初步尝试阶段，但其长远的效果和优势应是可以预见的。我们看到，即使不同厂家提供的设备，只要总线网络设备的通信协议匹配，数据传输和控制功能就可完全实现。发挥现场总线控制系统的设备管理优势，必将有利于提高现场设备的健康水平，保证机组长周期安全平稳运行。
参考文献
[1]阳宪惠.现场总线技术及应用[M].北京：清华大学出版社，1999.
[2]诸银兴，施竹仁，巢乐.现场总线智能电动执行机构的研制[J].自动化仪表，2001，11：23-25
[3]刘强，甘永梅，王兆安.P R O F I B U S -- D P现场总线通讯接口的开发[J].自动化与仪器仪表，2001，25：39-41.