在閥門執(zhí)行器現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中，維持系統(tǒng)而有秩序工作的是系統(tǒng)通信所使用的各種現(xiàn)場總線協(xié)議。在國際性現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)沒有完全統(tǒng)一之前，閥門或執(zhí)行器專業(yè)公司出于自身的利益，開發(fā)了各自的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有共同之處，也有不同之處。同時，系統(tǒng)所使用的總線形式和通信協(xié)議有相同的也有不同的。Limitorque的DDC-100TM系統(tǒng)使用的總線技術(shù)是Inter 公司的Bitbus。這是一種總線串行接口，物理層基于RS485，通道以IBM公司研制的SDLC協(xié)議為基礎(chǔ)。它不僅在DDC-100TM系統(tǒng)中與環(huán)路上自家的裝置兼容，通過專用接口，還可與Honeywell Foxboro Taylor 等其它公司的DCS和PLC 兼容，使用起來非常得心應(yīng)手。下面就來介紹下現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)總線形式和通信協(xié)議。 電動執(zhí)行器總線控制及通訊協(xié)議 ；通信是通過RS232、RS485標(biāo)準(zhǔn)接口和Modus或Ascll協(xié)議完成的。除此之外，Valvbus使用了一種信號波形，從而形成一種高強(qiáng)的數(shù)字載波，使得該系統(tǒng)抗干擾能力極強(qiáng)，不必對所用的電纜類型進(jìn)行限制?，F(xiàn)場總線型電動閥門是過程控制系統(tǒng)中一個十分重要的現(xiàn)場驅(qū)動裝置，具有行程控制、力矩保護(hù)、手動電動切換操作、遠(yuǎn)方及就地控制等功能，可以將上位控制設(shè)備和系統(tǒng)(調(diào)節(jié)器、PLC、DCS)給出的電量指令信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的位移，驅(qū)動zui終的控制部分如閥門、風(fēng)門等至系統(tǒng)所要求的位置，以調(diào)節(jié)和控制流量、風(fēng)量、溫度、壓力等過程參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過程控制?，F(xiàn)場總線型電動閥門通常采用模擬量或脈沖量開展方式，系統(tǒng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間采用點(diǎn)對點(diǎn)的連接形式。
電動執(zhí)行器總線控制及通訊協(xié)議現(xiàn)場總線型電動閥門.
現(xiàn)場總線型電動閥門中適合過程自動化的主要有三種即FF(基金會現(xiàn)場總線)、PROFIBUS和WORLDFIP。另外，還有不少其它公司的現(xiàn)場總線，如MODBUS、PROCESS- NET等。PROFIBUS由三個兼容部分組成，PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。其中PROFIBUS-DP是一種高速低成本通信系統(tǒng)，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I／0的通信；PROFIBUS-PA專為過程自動化設(shè)計，可使變送器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置連接在一根總線上并提供本質(zhì)安全和總線供電特性；WorldFIP為世界工廠儀表協(xié)議(World Factory lnstrument Protoc01)，在儀表行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。基金會現(xiàn)場總線FF總線是以FISHER-ROSEMOUNT公司為首聯(lián)合80家公司制定的ISP協(xié)議和以HONEYWELL公司為首聯(lián)合歐洲150家公司制定的WORLDFIP協(xié)議。 Rotork公司的Pakscan IIE系統(tǒng)使用的是Modbus總線協(xié)議。這是一種為在2400波特的額定信號速率下高速和可靠通信而設(shè)計的總線協(xié)議。在這個信號速率下，傳輸一個指令到現(xiàn)場單元的時間是27ms，掃描一個具有240臺現(xiàn)場單元的環(huán)路需要1.9秒。有60臺現(xiàn)場單元的現(xiàn)場總線環(huán)路用0.4秒就可掃描完畢。 此外，目前還有一些廠家正在開發(fā)或生產(chǎn)采用Hart和FF總線協(xié)議的電動閥門、電氣轉(zhuǎn)換器和電動執(zhí)行器。我國在“九五”期間也組織開發(fā)了Hart和FF協(xié)議儀表產(chǎn)品，其中就有執(zhí)行器。
盡管有各自的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，盡管其局域網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不一，但無論哪種總線協(xié)議，都是用于現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)之間進(jìn)行全數(shù)字化、雙向和多站通信工作的，而且從總體上看，還都是靠軟硬件來實(shí)現(xiàn)的。上述幾種系統(tǒng)所使用的總線協(xié)議實(shí)現(xiàn)的一般方法是，較低層的具體功能和任務(wù)要求主要由硬件實(shí)現(xiàn)，而高層則主要由軟件來實(shí)現(xiàn)。 迄今為止，閥門執(zhí)行器現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用歷史不過是短短的幾年時間。它一出現(xiàn)，就徹底改變了閥門或執(zhí)行器的控制和維護(hù)方法，并解決了長期因擾過程控制系統(tǒng)的閥門或執(zhí)行器的接線、調(diào)試和維修問題。這使我們看到，它不僅改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還必將對過程控制領(lǐng)域產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影