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1、 功能块是现场总线仪表的核心技术，也是一种图形化的编功能块是现场总线仪表的核心技术，也是一种图形化的编程语言。功能块相当于单元仪表，即积木仪表，也可称为软仪程语言。功能块相当于单元仪表，即积木仪表，也可称为软仪表。功能块的引入使得现场总线仪表与传统表。功能块的引入使得现场总线仪表与传统DCSDCS相比在功能上相比在功能上有了很大的增强，一些过去只能在控制系统中完成的控制及运有了很大的增强，一些过去只能在控制系统中完成的控制及运算功能，现在下放到现场总线仪表中完成，从而使系统的分散算功能，现在下放到现场总线仪表中完成，从而使系统的分散度更高、控制品质更好。就想现在新时代社会的行政部门或企度更高、
2、控制品质更好。就想现在新时代社会的行政部门或企业的权利下放的思想。业的权利下放的思想。 2.4.22.4.2现场仪表功能块及常用参数现场仪表功能块及常用参数坊衬彪椭爪排脾霉餐懦白辐弟筹晚篆狮堡逻锡靴所鸦郁手藤统载嘲蛊唆邪现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 功能块是现场总线技术的载体，不但仪表制造厂要掌握功能块是现场总线技术的载体，不但仪表制造厂要掌握它，用户工程师更要掌握它。只有掌握了功能块的配置组合它，用户工程师更要掌握它。只有掌握了功能块的配置组合和参数设定，才能根据控制对象的动态特性，形成各种各样和参数设定，才能根据控制对象的动态特性
3、，形成各种各样的控制策略。的控制策略。 功能块及其应用是一个十分重要和复杂的问题，为了实功能块及其应用是一个十分重要和复杂的问题，为了实现最佳的优化控制方案，对功能块的配置组合和参数设定，现最佳的优化控制方案，对功能块的配置组合和参数设定，还需一个长期的工程实践和经验积累。每个功能块都有十几还需一个长期的工程实践和经验积累。每个功能块都有十几个或几十个参数个或几十个参数, ,并预先定义了名称。，通常列成参数表。只并预先定义了名称。，通常列成参数表。只有理解每个参数的含义，才能在组态中设定好参数有理解每个参数的含义，才能在组态中设定好参数, ,从而形成从而形成合适的控制策略。合适的控制策略。财涛
4、质锨淘军痈瞅痛繁磁捞端战缆机寡沂破缘辖硬样田衬饰梯册追家梦桌现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 每每种种类类型型的的功功能能块块都都有有一一个个不不同同的的内内部部算算法法以以及及几几个个参参数数来来执执行行不不同同类类型型的的功功能能。功功能能块块不不依依靠靠I IO O硬硬件件，独独立立运运行行基基本本的的监监测测和和控控制制功功能能。例例如如，模模拟拟输输入入模模块块(AI)(AI)提提供供测测量量所所需需基基本本功功能能：仿仿真真、推推算算量量程程、传传递递函函数数、阻阻尼尼以以及及报报警警。压压力力变变送送器器中中的的标标准准AI
5、AI模模块块跟跟温温度度变变送送器器中中的的相相同同。无无论论在在变变送送器器中中、定定位位器器中中或或中中央央控控制制器器中中，无无论论设设备备制制造造商商是是谁谁，标标准准PIDPID模块都相同。共有四类具备不同特性的功能块模块都相同。共有四类具备不同特性的功能块( (图图2.60)2.60)： 输入类输入类(Input Class)(Input Class) 控制类控制类(Control Class)(Control Class) 计算类计算类(Calculate Class)(Calculate Class) 输出类输出类(Output Class)(Output Class)1 1功
6、能块类型功能块类型呵兔哭悸畸快玫傻酮攻添棺虏良才叹加杖防律步锋汗烽瑟吓葫墒栋猿贰货现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.60 2.60 功能块种类功能块种类龚铭淮叭伸着刃汲纵墅瓤材酉氦拦功凹貌细萌陈退址羞唁秆骄击矮彪铸澳现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数2 2功能块的内部结构与功能块连接功能块的内部结构与功能块连接 功功能能块块应应用用进进程程提提供供了了一一个个通通用用结结构构，把把实实现现控控制制系系统统所所需需的的各各种种功功能能划划分分为为功功能能模模块块，使使其其公公共共特
7、特征征标标准准化化，规规定定它它们们各各自自的的输输入入、输输出出、算算法法、事事件件、参参数数与与块块控控制制图图，把把按按时时间间反反复复执执行行的的函函数数模模块块化化为为算算法法，把把输输入入参参数数按按功功能能块块算算法法转转换换成成输输出出参参数数。反反复复执执行行意意味味着着功功能能块块是是按按周周期期或或事事件件发发生生重重复作用的。复作用的。图图2.61表示表示一个功能块的内部结构。可以看到，无论在一一个功能块的内部结构。可以看到，无论在一个功能块内部执行哪一种算法，实现哪一种功能，它们与功能个功能块内部执行哪一种算法，实现哪一种功能，它们与功能块外部的连接结构是通用的。分布
8、在图中左、右两边的一组输块外部的连接结构是通用的。分布在图中左、右两边的一组输入参数与输出参数是本功能块与其他功能块之间要交换的数据入参数与输出参数是本功能块与其他功能块之间要交换的数据和信息，其中输出参数是由输入参数、本功能块的内含参数、和信息，其中输出参数是由输入参数、本功能块的内含参数、算法的共同作用而产生的。图中上部的执行控制用于在某个外算法的共同作用而产生的。图中上部的执行控制用于在某个外部事件的驱动下，触发本功能块的运行，并向外部传送本功能部事件的驱动下，触发本功能块的运行，并向外部传送本功能块执行的状态。块执行的状态。趋靠爱梨犯庸勤肋守羔层题爸哆丰漏久谣蚁赦纪缉粒角膛疵暇津丰际卒
9、叛现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.61 2.61 功能块的内部结构功能块的内部结构 想源兔斜招孔寇湖圭猪譬讥薄野反淘枕卉喘死蛆篮甄谜澜付襄肘民跺妮租现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 图图2.612.61表表示示一一个个功功能能块块的的内内部部结结构构。可可以以看看到到，无无论论在在一一个个功功能能块块内内部部执执行行哪哪一一种种算算法法，实实现现哪哪一一种种功功能能，它它们们与与功功能能块块外外部部的的连连接接结结构构是是通通用用的的。分分布布在在图图中中左左、右右两两边边的
10、的一一组组输输入入参参数数与与输输出出参参数数是是本本功功能能块块与与其其他他功功能能块块之之间间要要交交换换的的数数据据和和信信息息，其其中中输输出出参参数数是是由由输输入入参参数数、本本功功能能块块的的内内含含参参数数、算算法法的的共共同同作作用用而而产产生生的的。图图中中上上部部的的执执行行控控制制用用于于在在某某个个外外部部事事件件的的驱驱动动下下，触触发发本本功功能能块块的的运运行行，并并向向外外部部传传送送本本功功能能块执行的状态。块执行的状态。3 3常用功能块参数常用功能块参数资源块、转换块以及功能块都包含内含参数，用于模块设置资源块、转换块以及功能块都包含内含参数，用于模块设置
11、和操作以及诊断。功能块还包含输入参数，经模块算法运算后和操作以及诊断。功能块还包含输入参数，经模块算法运算后产生输出参数。一个功能块中总共有三类参数：产生输出参数。一个功能块中总共有三类参数：内含参数内含参数(Containedparameter)输入参数输入参数(Inputparameter)巷芍杰营驰观胜醇募汪滋未邑逗柱续粥茅傣鸽莲栋美笔万傅冤渭橙嚏纶淡现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 输出参数输出参数(Output parameter)(Output parameter) 例如，例如，PIDPID模块中，过程变量成为输入之一，操作变
12、量是输模块中，过程变量成为输入之一，操作变量是输出之一，整定参数是一些内含参数。参数可以由用户或模块本出之一，整定参数是一些内含参数。参数可以由用户或模块本身设定。输入参数一般从相链接的输出取得数据或由用户设定，身设定。输入参数一般从相链接的输出取得数据或由用户设定，但模块本身不能设定输入数值。但模块本身不能设定输入数值。（1 1）模拟输入块）模拟输入块AIAI 模拟输入功能块模拟输入功能块AIAI的内部结构图如图的内部结构图如图2.622.62所示。所示。AIAI的主要的主要作用是从转换块中取得模拟过程变量作用是从转换块中取得模拟过程变量( (如压力、温度、流量等如压力、温度、流量等) )，
13、并完成通道配置、仿真、标度、线性化、阻尼、报警等功能，并完成通道配置、仿真、标度、线性化、阻尼、报警等功能，它的输出供其他功能块使用。它的输出供其他功能块使用。AI功能块大约功能块大约36个参数，常用参数如表个参数，常用参数如表2.16。表。表2.16为为AI控控制功能块参数表。表中注释如下：制功能块参数表。表中注释如下：E：列举参数；：列举参数；Na：无单位位串；：无单位位串；RO：只读：只读D：动态；：动态；S：静态；：静态；N：非易失：非易失屑漱牛焚产麦截桃其农唾彬詹搬吠碱注敬摔鱼粟尔审治滩疯长砍弘猜跋蕾现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用
14、参数图图2.62 2.62 模拟输入功能块模拟输入功能块AIAI的内部结构图的内部结构图奢涌剐延蓄垃璃攻褂住徽旺砂蒸钟顺刚浸踪撼捷崭珊未脾滴钠姬御帅躯苹现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数索索引引参数参数数据类型数据类型( (长度长度) )有效范有效范围围选项选项默认默认值值单单位位存储存储模式模式描述描述1 1TAGTAG2 2TARGETTARGET3 3XD_SCALEXD_SCALEDS-68DS-68转换器量程转换器量程4 4L_TYPEL_TYPE8 8位无符号位无符号数数线形化类型线形化类型5 5MODE_BLKMODE_BLK
15、DS-69DS-69O OS SnanaS S模式参数模式参数6 6PVPVDS-65DS-65PVPVD DR0R0ININ值值经经PVPV滤滤波波器器处处理理后后的过程模拟变量的过程模拟变量7 7OUTOUTDS-65DS-65OUT_SCAOUT_SCALELE1010OUTOUTD/MAND/MANPIDPID计算的结果输出值计算的结果输出值8 8OUTOUT_SCALESCALEDS-68DS-68O-100O-1000UT0UTS SMANMAN对对输输出出参参数数的的高高低低标标定定值值9 9PV_FTIMEPV_FTIME浮点浮点正数正数0 0s sS SPVPV滤波滤波时间常
16、数时间常数1010HI_ALMHI_ALMDS-71DS-71PVPVD D带时间标签高报警带时间标签高报警1111LO_ALMLO_ALMDS-7lDS-7lPVPVD D带带时间时间标签低报警标签低报警荡蒸投操魂瘦认悸厘贱来遂垢触詹饶侈瓷今驴找稿瓦缕衫署哨峪默上担施现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.63 PID2.63 PID控制算法功能块控制算法功能块PIDPID的内部结构图的内部结构图（2 2）控制块）控制块PIDPID控制块控制块PID的内部结构的内部结构如图如图2.63所示。所示。它提供了比例它提供了比例(P)、积分积分
17、(I)、微分、微分(D)的运算控制。的运算控制。PID控制功能块参数表控制功能块参数表如表如表2.17所列。所列。对最基本且常用的参数进行说明。对最基本且常用的参数进行说明。都泣眶罢湖绑胞匙秀磊砰吞喜缘更辐耀粕澄版吉禽叁栽宝松去排篇烦蛛浇现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数表表2.17 PID2.17 PID控制功能块参数表控制功能块参数表E E：列举参数；：列举参数； na na：无单位位串；：无单位位串； RO RO：只读；：只读； D D：动态；：动态； S S：静态；：静态； N N：非易失：非易失索索引引参数参数数据类数据类型型(长
18、度长度)有效范围有效范围选项选项默认默认值值单单位位存储存储模式模式描述描述1TAG2TARGET3MODE_BLKDS-69OSnaS模式参数4PVDS-65PVDR0IN值经PV滤波器处理后的过程模拟变量5SPDS-65PV_SCAIE10PVN/AUTO模拟设定值。可以手动设置，也可以通过接口设备或另一现场设备自动设置6OUTDS-65OUT_SCALE10OUTD/MANPID计算的结果输出值7PV_SCALEDS-680-100PVSMAN对PV和SP参数的高低标定值8OUT_SCALEDS-68O-1000UTSMAN对输出参数的高低标定值9CONTROL_OPTS位串(2)见功能
19、块选项OnaS/O/S功能块选项10INDS-65PVD功能块的初级输入值楔棒枯镁肃皇珐谊耗矾婚碱撇誉活我位延祝镀泼网为诽呵载炔埃尾酱蜗瘪现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数11CAS_INDS-65D远程块或DCS来的设定值12GAIN浮点O无SPID的比例系数峰值13RESET浮点正数+INFsSPID的积分系数Tr值14RATE浮点正数0sSPID的微分系数Td值15BKCAL_INDS-65OUTN来 自 下 游 块 的BKCAL_OUT，用于抗积分饱和和控制回路初始化16BKCAL_OUTDS-65PVDRO提 供 给 上 游 块
20、的BKCAL_IN，用于抗积分饱和和控制回路无扰切换澡索壕戏戈泅迸蔡着腕员宰红响贴扫襟薄篮根柔匡谦懊打嘎彤皱勋适拧藕现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数17RCAS_IND6-65PVD远程目标设定值18ROUT_INDS-65OUTD远程目标输出19FF_VALDS-65FFD前馈数值和状态20FF_SCALEDS-68O-100FFS前馈输入高低标定值21FF_GAIN浮点0无SMAN前馈输入比例增益22HI_AIMDS-71PVD带时间标签高报警敌飘睛卞缝旱楔桩星曙秃匠占毒乳磊氮霜篷唉盐儿渝臻敌涩姐膨睹抚藻瓷现场总线与工业以太网现场仪表
21、功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数(3)(3)模拟输出块模拟输出块AOAO 模拟输出块模拟输出块AOAO的内部结构如图的内部结构如图2.642.64所示。所示。AOAO功能块从另功能块从另一个功能块接收信号，然后通过内部通道的定义，将计算结一个功能块接收信号，然后通过内部通道的定义，将计算结果传递到一个转换块。在传递给输出转换块前，它提供了用果传递到一个转换块。在传递给输出转换块前，它提供了用户对户对AOAO所期望的功能，如限幅所期望的功能，如限幅, ,正反作用、位置反馈正反作用、位置反馈( (读回读回) )、仿真及故障安全输出等。仿真及故障安全输出等。AOAO控制功
22、能块参数表控制功能块参数表如表如表2.182.18所列。所列。对最基本且常用的参数进行说明。表中对最基本且常用的参数进行说明。表中E E：列举参数；：列举参数； Na Na：无单位位串；无单位位串；RORO：只读；：只读；D D：动态；：动态；S S：静态；：静态；N N：非易失：非易失 (4) (4) 计算块计算块ARTHARTH计算功能块计算功能块ARTH的内部结构的内部结构如图如图2.65所示。所示。计算功能计算功能块块ARTH提供了多种用途的计算能力，它可以用来执行过程工提供了多种用途的计算能力，它可以用来执行过程工业控制中最普通的计算，如乘除、平均、求和、流量的压力业控制中最普通的计
23、算，如乘除、平均、求和、流量的压力和温度补偿，闭口容器液位测量以及比率控制中受控流量设和温度补偿，闭口容器液位测量以及比率控制中受控流量设定值的计算等。定值的计算等。肋斥矿曲磊案磁汲九藩岛簧祁毡渗订垮诺识扛遭啼思侮玻桃啤辑哭嫡秩纪现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.64 2.64 模拟输出功能块模拟输出功能块AOAO的内部结构图的内部结构图瞒遗血怒左飞浦凸伯蹿管琶狼选愁幌扛宏撩怔弥能序琼贼庙烩诡肯质河脖现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数索索引引参数参数数据类型数据类型(长度长度)有
24、效范围有效范围选项选项默认值默认值单位单位存储存储模式模式描述描述1TAG2XD_SCALEXD_SCALE3PVDS-65PVDR0IN值经PV滤波器处理后的过程模拟变量4SPDS-65PV_SCAIE10PVN/AUTO模拟设定值。可以手动设置，也可以通过接口设备或另一现场设备自动设置5OUTDS-65OUT_SCALE10OUTD/MANPID计算的结果输出值6PV_SCALEDS-680-100PVSMAN对PV和SP参数的高低标定值7INDS-65PVD功能块的初级输入值8CAS_INDS-65D远程块或DCS来的设定值9SP_RATE_DN浮点正数+INFPV/sS设定值下降变化率
25、限制10RCAS_OUTDS-65返回主机的设定值输出1lBKCAL_OUTDS-65PVDRO提供给上游块的BKCAL_IN，用于抗积分饱和和控制回路无扰切换12RCAS_IND6-65PVD远程目标设定值摄奔贱雁赴颠傣圃眩吵轿丰吧励肯所牧矮谢柠碴黔浦掏杖确吗旬拿惑契间现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.65 2.65 计算功能块计算功能块ARTHARTH的内部结构的内部结构貌惰运驮沫翟应此跳坐铀眠鸟翘佰喇麦逝历莆甩炭碳核癸钝岳眩宋亥液捧现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 ART
26、HARTH用用来来计计算算转转换换器器( (块块) )来来的的信信号号，而而不不是是用用于于控控制制路路径径，所所以以不不支支持持串串级级和和反反馈馈计计算算，不不需需转转换换为为百百分分比比，也也不不需需比比例例换换算算，更更没没有有过过程程报报警警。功功能能块块有有5 5个输入端个输入端( (其中其中3 3个为辅助输入，一个输出端。个为辅助输入，一个输出端。) ) ARTH ARTH功能块大约功能块大约3636个参数，常用的参数个参数，常用的参数如表如表2.192.19。表表2.19ARTH2.19ARTH控制功能块参数表。表中注释如下：控制功能块参数表。表中注释如下： E E：列举参数；
27、：列举参数； na na：无单位位串；：无单位位串； RO RO：只读；：只读； D D：动态；：动态；S S：静态；：静态；N N：非易失。：非易失。獭尝厘遍拘活桶执券副码弓避锁搜扇念肉阜毖信蛊雹谎磨零裁柳矽株豹柴现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数表表2.19ARTH控制功能块参数表控制功能块参数表索索引引参数参数数据数据类型类型(长度长度)有效范围有效范围选项选项默认默认值值单位单位存储存储模式模式描述描述1GAIN浮点计算块增益2PVDS-65PVDR0IN值经PV滤波器处理后的过程模拟变量3PV_UNITS16位无符号数显示PV的工
28、程单位4OUTDS-65OUT_SCALE10OUTD/MANPID计算的结果输出值5OUT_UNITS16位无符号数显示PV的工程单位6BIAS浮点计算块输出的偏置值7INDS-65PVD功能块的初级输入值8IN_1DS-65辅助输入19IN_2DS-65辅助输入210BIAS_IN_1浮点加到IN_1上的常数11GAIN_IN_1浮点乘在(IN_1+BIAS)上的常数域击乒茁淬鲸棚长奖垒缠警苦蘸焊勉寂疟堂止钵橇桌盔淫榴松销卯捧间打现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数(5)(5)输入选择块输入选择块ISELISEL 输入选择功能块输入选择功
29、能块ISELISEL的内部结构图的内部结构图如图如图2.662.66所示。所示。输入选择功能块提供了最多输入选择功能块提供了最多4 4路输入的选择，根据组路输入的选择，根据组态产生一个输出信号。态产生一个输出信号。 它通常接收来自它通常接收来自AIAI功能块的数据，可以执行最大功能块的数据，可以执行最大(MAX)(MAX)、最小、最小(MIN)(MIN)、中间、中间(MID)(MID)、平均、平均(AVG)(AVG)、第一、第一好好(FIRST GOOD)(FIRST GOOD)运算和状态的信号选择。功能块的另运算和状态的信号选择。功能块的另一个输出参数是一个输出参数是“选中通道选中通道(SE
30、LECTED)(SELECTED)”，它指明了，它指明了算法算法( (由由SE_LECT_TYPESE_LECT_TYPE设定设定) )选中了哪个输入。功能块选中了哪个输入。功能块支持支持OOSOOS、ManMan和和AutoAuto模式。模式。输入选择功能块输入选择功能块ISELISEL一共有一共有2424个参数，常用参数如个参数，常用参数如表表2.202.20。高伟荐键巩恰剑钉虎揽雄棒亲酥薛樟皱道嵌腮忍捎央韧滋染浑藏沈棋圭当现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.66 2.66 输入选择功能块输入选择功能块ISELISEL的内部结构图
31、的内部结构图阜壁宇力课塘姿察执橇鳞舶视隋属舔教截汀钳苍造炽前虚危蛾拓敷彰点佬现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数表表2.20 ISEL2.20 ISEL控制功能块参数表控制功能块参数表 E E：列举参数；：列举参数； na na：无单位位串；：无单位位串； RO RO：只读；：只读； D D：动态；：动态； S S：静态；：静态； N N：非易失：非易失索索引引参数参数数数 据据 类类型型( (长度长度) )有效有效范围范围选项选项默默 认认值值单位单位存储存储模式模式描述描述1 1SELECTEDSELECTEDDS-66DS-66指指出出
32、被被选选择择的的输输入入信信号号通通道号道号4 4OUTOUTDS-65DS-65OUT_SCALEOUT_SCALE1010OUTOUTD/MAND/MANPIDPID计算的结果输出值计算的结果输出值5 5OUT_UNITSOUT_UNITS1616位无位无符号数符号数显示显示PVPV的工程单位的工程单位8 8IN_1IN_1DS-65DS-65辅助输入辅助输入1 19 9IN_2IN_2DS-65DS-65辅助输入辅助输入2 2巷坝短阐壬货谈阐找贼脆淘玩莉驳傲登肮苔傲天梨蔑御悬邻弦开堤星脖郧现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数(6)(6)
33、累积块累积块INTGINTG INTGINTG功功能能块块用用于于对对一一个个变变量量进进行行时时间间累累积积或或者者与与PULPUL块块( (脉脉冲冲输输入入块块) )配配合合对对脉脉冲冲输输入入进进行行计计数数。INTGINTG功功能能块块也也就就是是TOTTOT功功能能块块，通通常常用用来来累累积积流流量量，即即给给出出一一段段时时间间内内物物流流的的总总质质量量或或总总体体积积(kg(kg或或m3)m3)，也也可可累累积积一段时间的功率，给出总能量。一段时间的功率，给出总能量。 累累积积方方法法可可以以是是从从零零递递增增，也也可可以以是是从从某某一一设设定定值值递递减减。累累积积值值
34、与与预预设设的的触触发发设设定定值值进进行行比比较较，累累积积到到达达设设定定值值或或从从设设定定值值递递减减到到零零时时产产生生一一个个开开关关信信号号。累累积积的的复复位位方方式式可可以以是是自自动动的的，也也可可以以是是周周期期的的，还还可以是用户命令的。可以是用户命令的。表表2.212.21为为INTGINTG控制功能块参数表。控制功能块参数表。历渭鬼后闹犊畸蝉姨博掀欺摈捣官挥誉加匙烃淘吹睛寻丽咆错娶拉航耍肾现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数表表2.21 INTG2.21 INTG控制功能块参数表控制功能块参数表 E E：列举参数；
35、：列举参数；nana：无单位位串；：无单位位串；RORO：只读；：只读；D D：动态；：动态； S S：静态；：静态；N N：非易失：非易失索索引引参数参数数据类数据类型型(长度长度)有效范有效范围围选项选项默认默认值值单位单位存储模存储模式式描述描述1TAG2TARGET3MODE_BLKDS-69OSNaS模式参数4IN_1DS-65辅助输入15TIME_UNITS6OUT_UNITS16位无符号数显示PV的工程单位痕阑梢鸦唯糠焕蝴滁蚜层俩烤爹记尖圆真稍捏彻绚撩抬医搞芳艺防涌矿至现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数2.4.32.4.3功能
36、块的组态功能块的组态1 1组态组态(Configuration)(Configuration)的含义的含义 组态(Configuration)的含义就是功能模块的任意组合(或连接)。FF为工业控制应用提供了大量的功能模块，用户不需要掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术)，利用组态软件就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能。 过去，由于控制仪表品种繁多，组态也是五花八门，每遇到一个新的仪表品种，用户就得重新学习组态，虽然有一些相通之处，但也是给用户造成不小的麻烦。现场总线控制系统的出现，将从根本上解决这一问题。凡是遵守现场总线标准的仪表，不论是哪个厂家生产，也不论是什么型号，统统都能在
37、一起工作，而且组态也是一致的。 虽然现场总线控制系统的组态简单一致，但由于历史的原因，或为了更好说明组态策略起见，还是出现了三种组态图，但这三种组态图差别不大，控制策略的实现是一致的。吾将恳皆龙弘优盛圈病焚能侥沤食贸晃虹辟柿总悍唉隧唆汤悬侗封微祝痈现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数2 2三种系统组态图三种系统组态图 串级控制P&I图如图2.67所示。这是一个温度控制系统，用蒸汽加热冷流体(产品)，工艺要求经过加热的热流体(产品)出口温度保持一定。若忽略热损失，当蒸汽带进的热量与热流体带出的热量相等时，热流体出口温度保持在规定的数值上。由于冷
38、流体(产品)流量、冷流体(产品)入口温度和蒸汽阀前压力等因素的波动，将会使出口温度下降或上升。 为此，设计一个前馈-反馈串级温度控制系统。 温度调节主环的输出作为加热蒸汽流量的设定值，这是负反馈控制。加热蒸汽流量与副调节器形成前馈控制，以快速消除蒸汽压力变化对温度的影响。前馈-反馈系统具有下列优点：从前馈控制角度看，由乎反馈控制的存在，将降低对前馈控制模型的精度要求，并能对未选作前馈信号的干扰产生校正作用；搂钠歹帧垮币焦然隋乳炉烤吉屏艳均稀消偶岁藻炸哲痒诚脊垃辖食并桔跺现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 从反馈控制角度看，由于前馈控制的存在
39、，对干扰进行了及时的粗调作用，将大大减小了主PID控制的负担。根据图2.67绘制出现场总线控制系统的三种组态图如下。（1 1）现场总线型）现场总线型现场总线型组态图如图2.68所示。从物理上讲，现场总线只是立对屏蔽双绞线，但从信息上讲它是一个很“粗的通道。由于图2.68组态图突出了现场总线“粗”的特点，所以称这样的组态图为现场总线型。 （2 2）方框圆圈型）方框圆圈型 方框圆圈型组态图如图2.69所示。这里的虚框代表现场总线仪表，圆圈代表功能块，所以称为方框圆圈型。这是推荐画法，目前版本的SYSCON支持这种画法，因此，读者或用户应熟练掌握。 鲸涂幂颓憋溢附锯狠豪僵呸竿宦膏粱拼舔友潦西棺氦趁涯
40、吾匡亢农础灸仿现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图2.67 串级控制P&I图恐贰切戌缝迫寅坎亏棚澡凿惺茧浪撑腕封雪峡脾弥糊蕾眺人蚜鳞释樊发界现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图2.68 串级控制功能块连接组态图一滩它吴交荡乎豪骂变澄熊拍林泵攒嫡绥穴皇癣抢驾吃究懊刺震冤山挪墅肯现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图2.69 串级控制功能块连接组态图二层秆妹咆咬晕减货镐接泥蕊需笼赃聚猪悄斤艳岩球帐捂败柱瑞啄衬随赵舜现场总线与工业以太网现场仪
41、表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数参数设置：参数设置： PI功能块(WD)TAG=TT-100MODE_BLK TARGET=AUTO(目标模式=自动)PID功能块(WD)TAG=TT-100MODE_BLK TARGET=AUTOPV_SCALE=0-600OUT_SCALE=0-200kghAI功能块(LL) TAG=FT-101MODE_BLK TARGET=AUTOL_TYPE=3(开平方非直接)XD_SCAIE=0-200inH2OOUT_SCALE=0-200 kgh毯判槛颇逾烃宠优邹坠饲矮巡基旦袒夷掂院扩沧馋谍伎镁畏破慕喝十绍轨现场总线与工业以太网现场
42、仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数PID功能块(LL)TAG=FIC-101 MODE_BLK TARGET=CAS(串级)PV_SCALE=0-200 kghOUT_SCALE=0-100AO功能块(FM)TAG=FCV-102MODE_BLK TARGET=CASPV_SCALE=0-100XD_SCALE=O.02-O.1MPa浊碘鹊裸呼斧惊醉饮骂轿趟茵老然律焦浙眼毯靴粥菲寨领秽啡滦锑谚悬楚现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数（3 3）圆圈方框型）圆圈方框型 圆圈方框型组态图如图2.70所示。这里的圆圈(有
43、时是虚线圆圈)代表现场总线仪表，方框代表功能块，所以称为圆圈方框型。这不是推荐画法，以前版本的组态软件支持这种画法。但这种画法与推荐画法没有本质区别，有时可以不加以区分。图2.70 串级控制功能块连接组态图三陵溪逗胺贡缀膜煌愿察瓣忽仙庄销买拯蛊蕊庄悉痢帘纵缆以约综膨兼火良现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数2.4.4 2.4.4 一个典型的控制系统组态一个典型的控制系统组态下面以锅炉汽包水位控制作为典型范例进行分析。1锅炉汽包水位三冲量控制P&I图 如图2.71所示的锅炉汽包水位三冲量控制P&I图，是经常被采用的经典控制方案。图2.71 锅炉
44、汽包水位三冲量控制P&I图太皆象学乎包靖论两问橱辙渍诣欧寅钱焕惺右碾虎虎蓟酷箭楚逢垛拼癌牛现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 保保持持锅锅炉炉汽汽包包水水位位在在一一定定范范围围内内是是锅锅炉炉稳稳定定安安全全运运行行的的主主要要指指标标。水水位位过过高高造造成成饱饱和和蒸蒸汽汽带带水水过过多多、汽汽水水分分离离差差，使使过过热热器器管管壁壁结结垢垢，传传热热效效率率下下降降，过过热热蒸蒸汽汽温温度度下下降降，当当用用于于蒸蒸汽汽透透平平( (汽汽轮轮机机) )的的动动力力源源时时，会会损损坏坏汽汽轮轮机机叶叶片片，影影响响运运动动的的安安
45、全全与与经经济济性性；水水位位过过低低造造成成汽汽包包水水量量太太少少，负负荷荷有有较较大大变变动动时时，水水的的汽汽化化速速度度过过快快，而而汽汽包包内内水水的的全全部部汽汽化化将导致水冷壁的损坏，严重时会发生锅炉爆炸。将导致水冷壁的损坏，严重时会发生锅炉爆炸。 单冲量水位控制系统是最简单和基本的控制系统。单冲量单冲量水位控制系统是最简单和基本的控制系统。单冲量指只有一个被控变量，即汽包水位。锅炉汽包水位控制系统的指只有一个被控变量，即汽包水位。锅炉汽包水位控制系统的操纵变量总是选用给水流量。根据锅炉水位动态特性分析，该操纵变量总是选用给水流量。根据锅炉水位动态特性分析，该过程具有虚假水位的
46、反向特性，因此，当负荷变化较大时，会过程具有虚假水位的反向特性，因此，当负荷变化较大时，会造成控制器输出误动作，影响控制系统的控制品质。此外，由造成控制器输出误动作，影响控制系统的控制品质。此外，由于蒸汽负荷变化后，要在引起水位变化后才改变给水量，因此于蒸汽负荷变化后，要在引起水位变化后才改变给水量，因此控制不及时。控制不及时。宝康汁稀婪战渗军回攫蒸邑昭董俞娜焊状嫂脊咏起掺捣甲陨题钞逢菏总村现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数考虑到蒸汽负荷的扰动可测但不可控考虑到蒸汽负荷的扰动可测但不可控(因为蒸汽负荷由用户因为蒸汽负荷由用户决定决定)，因此
47、，将蒸汽流量作为前馈信号，与汽包水位组成前馈，因此，将蒸汽流量作为前馈信号，与汽包水位组成前馈-反馈控制系统，通常称为双冲量水位控制系统。其中，另一个反馈控制系统，通常称为双冲量水位控制系统。其中，另一个冲量是蒸汽流量。冲量是蒸汽流量。在图在图2.71中，中，FT是蒸汽流量变送器，是蒸汽流量变送器，FY是加是加法器，采用的是前馈与反馈相加方式。法器，采用的是前馈与反馈相加方式。 考考虑虑到到给给水水流流量量的的扰扰动动影影响响( (例例如如给给水水压压力力变变动动器器) )及及由由于于迟迟延延等等因因素素，将将给给水水流流量量引引入入到到双双冲冲量量控控制制系系统统中中，由由此此组组成成了了图
48、图2.712.71所示所示的三冲量水位控制系统。的三冲量水位控制系统。 三冲量汽包水位控制系统是将汽包水位作为主被控变量，三冲量汽包水位控制系统是将汽包水位作为主被控变量，给水流量作为副被控变量的串级控制系统与蒸汽流量作为前馈给水流量作为副被控变量的串级控制系统与蒸汽流量作为前馈信号的前馈信号的前馈- -串级反馈控制系统。串级反馈控制系统。LCLC是主调节器，是主调节器，FCFC是副调节器。是副调节器。因为因为FYFY是非常明显的电流是非常明显的电流- -气压转换器，所以在圆圈的右上边没气压转换器，所以在圆圈的右上边没有标注有标注I/PI/P。 脱才寨匠韩州迹纽亏薪唯陶娥别恤坏佛凑宴话逛囤褪邪
49、捍播翼州邢釜敌磕现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数2 2组态图组态图 三三冲冲量量汽汽包包水水位位控控制制系系统统组组态态图图如如图图2.72所所示示。图图中中虚虚线线框框表表示示实实际际的的现现场场总总线线仪仪表表；每每个个圆圆圈圈表表示示FFFF的的功功能能块块圆圆圈圈里里标标有有功功能能块块的的名名称称；实实线线为为功功能能块块输输入入、输输出出参参数数的的连连接接线线，实实线线上上还还标标有有输输入入、输输出出参参数数的的名名称称。每每个个功功能能块块的的旁旁边边还还标标有有功功能能块块的的位位号号，如如FT-100FT-100、F
50、T-101FT-101、LT-100LT-100、FQ-100FQ-100、LIC-LIC-100100、FQ-101FQ-101、FIC-100FIC-100、FCV-100FCV-100。这这些些位位号号与与P&IP&I图图中中圆圆圈圈的的位号是一致的，这就是所谓的交叉参考。位号是一致的，这就是所谓的交叉参考。 因因图图2.712.71中中的的回回路路号号没没有有标标上上，读读者者可可根根据据交交叉叉参参考考标标上上。图图2.722.72中中各各功功能能块块的的连连接接是是在在Smar Smar 302302现现场场总总线线控控制制系系统统采采用用的的组组态态软软件件SYSCONSYSCO
51、N上上实实现现的的，再再经经过过参参数数设设置置，即即可可生生成成控控制制策略。策略。流流量量变变送送控控制制器器TAG：LL1；液液位位变变送送控控制制器器TAG：YW；流量变送控制器；流量变送控制器TAG：LL2。焰峦渣观奢播冤彦膀勤讯久油土懦卞诫晓卓夯兹赖枉弯氏彻蚤刨咯巧刽呈现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.72 2.72 三冲量汽包水位控制系统组态图三冲量汽包水位控制系统组态图AI功能块通过硬件通道与压力转换块相连，它能对转换块功能块通过硬件通道与压力转换块相连，它能对转换块来的信号进行阻尼、开方和量程调整，因此，三个来的信
52、号进行阻尼、开方和量程调整，因此，三个AI可分别对可分别对汽包液位、给水流量和蒸汽流量的频繁波动设置阻尼，可通过汽包液位、给水流量和蒸汽流量的频繁波动设置阻尼，可通过阻尼时间参数阻尼时间参数PV_FTIME设置阻尼大小。设置阻尼大小。壤态硷袜冉膳挟甥廷摔搓凶共若皖博君绕岗里吻哨弹细萝说弗筋默荧葛噪现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 同同样样，通通过过设设置置L_TYPEL_TYPE参参数数( (置置3)3)就就可可对对差差压压进进行行开开方方运运算算，从从而而得得到到流流量量的的线线性性信信号号。INTINT是是累累积积功功能能块块，它它能
53、能对对蒸蒸汽汽流流量量和和给给水水流流量量进进行行累累积积或或积积算算，不不用用额额外外增增添添仪仪表表，就就可可得得到到两两个个非非常常重重要要的的总总量量参参数数。副副PIDPID有有前前馈馈输输入入参参数数FF_VALFF_VAL，它它与与反反馈馈控制信号相加，取代了控制信号相加，取代了P&IP&I图的加法器图的加法器FYFY。 液液位位变变送送控控制制器器中中的的PIDPID是是主主调调节节器器，阀阀门门定定位位器器( (或或阀阀门门控控制制器器) )中中的的PIDPID是是副副调调节节器器，两两者者构构成成给给水水三三冲冲量量的的串串级级控控制制。由由FFFF模块构成的串级控制能实现
54、手动模块构成的串级控制能实现手动- -自动模式的双向无扰切换。自动模式的双向无扰切换。 汽包水位和给水流量两个调节器构成一个串级控制，汽包水汽包水位和给水流量两个调节器构成一个串级控制，汽包水位提供给水流量闭环控制的设定值。蒸汽流量和给水流量构成一位提供给水流量闭环控制的设定值。蒸汽流量和给水流量构成一个前馈控制通路。蒸汽流量变化时给水流量能及时跟随变化，而个前馈控制通路。蒸汽流量变化时给水流量能及时跟随变化，而不是靠液位变化来改变，蒸汽流量的增加将调整副调节器模块的不是靠液位变化来改变，蒸汽流量的增加将调整副调节器模块的设定点，这将使汽包液位被影响前，给水流量就将增加，因而减设定点，这将使汽
55、包液位被影响前，给水流量就将增加，因而减小了动态偏差，提高了控制质量。小了动态偏差，提高了控制质量。褂鳖诺苇丘烩荡俩缆莲叼泳赎萤徒弱民矩代谭诱嚷诬司穗舔理是叔剁竭兰现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 汽包水位汽包水位PID调节有一个较长的时间常数，一方面避免蒸调节有一个较长的时间常数，一方面避免蒸汽流量激烈变化时因气泡而形成的瞬时虚假水位，但从长时间汽流量激烈变化时因气泡而形成的瞬时虚假水位，但从长时间控制周期看，汽包水位控制周期看，汽包水位PID调节可以修正前馈调节所形成的液调节可以修正前馈调节所形成的液位积累误差。而给水流量和给水流量位
56、积累误差。而给水流量和给水流量HD形成一个快速调节回路，形成一个快速调节回路，当给水压力波动等情况发生时，会在汽包水位变化前得到修正，当给水压力波动等情况发生时，会在汽包水位变化前得到修正，使汽包水位不受内扰发生的影响。使汽包水位不受内扰发生的影响。3 3参数设置参数设置 画出了锅炉汽包水位三冲量控制系统的组态图后，还需要画出了锅炉汽包水位三冲量控制系统的组态图后，还需要对组态图中的功能块的参数进行设置。基金会现场总线功能块对组态图中的功能块的参数进行设置。基金会现场总线功能块有很多参数，这样就非常灵活，基本上可以在任何应用中使用。有很多参数，这样就非常灵活，基本上可以在任何应用中使用。多数情
57、况下，只使用少数参数。用户往往只需设置最通用的参多数情况下，只使用少数参数。用户往往只需设置最通用的参数，例如模式、设定点以及数，例如模式、设定点以及PIDPID功能块的整定参数。对绝大多数功能块的整定参数。对绝大多数的参数，可以使用默认值。下面给出的是图的参数，可以使用默认值。下面给出的是图2.722.72组态图中各功组态图中各功能块参数的一般设置。能块参数的一般设置。古富佯炙刹棺挂疲持砾擎绵符掌宵缘悼疵狼蔑压阜迁翻懂书和讼杂丑灾枢现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 AIAI功能块功能块(YW)(YW) TAG=LT-100( TAG=L
58、T-100(模块位号模块位号) ) MODE_BLK TARGET=AUTO( MODE_BLK TARGET=AUTO(目标模式目标模式= =自动自动) ) XD_SCALE=-640-140mmH20 XD_SCALE=-640-140mmH20OUT_SCALE=0-100OUT_SCALE=0-100 PIDPID功能块功能块(YW)(YW) TAG=LIC-100 TAG=LIC-100 MODE_BLK TARGET=AUTO MODE_BLK TARGET=AUTO PV_SCALE=0-100 PV_SCALE=0-100 OUT_SCALE=0-150ton OUT_SCAL
59、E=0-150tonh hCONTROL_OPTSCONTROL_OPTS作用方向作用方向= =反向反向( (置置0)0) AIAI功能块功能块(LL2)(LL2) TAG=FT-101 TAG=FT-101 MODE_BLK TARGET=AUTO MODE_BLK TARGET=AUTO XD_SCALE=0-9500 mmH20 XD_SCALE=0-9500 mmH20弧瘤啦柔痴蠢姆倡享杠籍粥熔麦劫展窃肿屎威劈殊韭诌咙唱饯井茶魂体鞠现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 OUT_SCALE=0-150 ton OUT_SCALE=0-1
60、50 tonh h L_TYPE=3( L_TYPE=3(开方非直接开方非直接) ) INTINT功能块功能块(LL2)(LL2) TAG=FQ-101 TAG=FQ-101 MODE_BLK TARGET=AUTO MODE_BLK TARGET=AUTO TIME_UNITS=HOURS TIME_UNITS=HOURS OUT_UNITS=ton OUT_UNITS=tonAIAI功能块功能块(LL1)(LL1) TAG=FT-100 TAG=FT-100 MODE_BLK TARGET=AUTO MODE_BLK TARGET=AUTO L_TYPE=3( L_TYPE=3(开方非直接
61、开方非直接) ) XD_SCALE=0-3500mmH20 XD_SCALE=0-3500mmH20 OUT_SCALE=0-150 m3 OUT_SCALE=0-150 m3h hINTINT功能块功能块(LL1)(LL1) TAG=FQ-100 TAG=FQ-100 MODE_BLK TARGET=AUTO MODE_BLK TARGET=AUTO TIME_UNITS=HOURS TIME_UNITS=HOURS OUT_UNITS=3(HOURS) OUT_UNITS=3(HOURS) OUT_UNITS=m3 OUT_UNITS=m3神妄谎卵扯沉鹿脊熟谅娘哉奉捧柞混缺残叁盔淖矮闸孰立
62、钓弧阻詹纤子怒现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数PIDPID功能块功能块(FM)(FM)TAG=FIC-100TAG=FIC-100MODE_BLK TARGET=CASMODE_BLK TARGET=CASPV_SCALE=0-150PV_SCALE=0-150h h0UT_SCALE=0-1000UT_SCALE=0-100CONTROL_OPTS=O(CONTROL_OPTS=O(反向反向) )FF_SCALE=-100-+100FF_SCALE=-100-+100FF_GAIN=1FF_GAIN=1AOAO功能块功能块(FM)(FM
63、)TAG=FCV-100TAG=FCV-100MODE_BLK TARGET=CASMODE_BLK TARGET=CASPV_SCALEPV_SCALE：0-1000-100XD_SCALE=0.02-0.1MPaXD_SCALE=0.02-0.1MPa 参数设置中的参数设置中的LL1LL1为给水流量变送器，为给水流量变送器，LL2LL2也为蒸汽流量变也为蒸汽流量变送器，送器，YWYW为汽包水位变送器，为汽包水位变送器，FMFM为阀门定位器。这些参数设置为阀门定位器。这些参数设置只有在组态操作时，通过键盘和鼠标输入给只有在组态操作时，通过键盘和鼠标输入给PCPC机，然后下装给机，然后下装给各
64、现场总线仪表，现场总线仪表才具有设计要求的控制策略。各现场总线仪表，现场总线仪表才具有设计要求的控制策略。 旨突讽蛇佬样徐劝跺蔓忻内负粕幅怔搀遁慌溶咎渺钉篆栖几凑钾犀橱沟峦现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数2.4.5 2.4.5 基金会现场总线工程与设计基金会现场总线工程与设计1 1现场设备要求现场设备要求（1 1）现场总线功能块）现场总线功能块 如下是现场总线基金会定义的功能块。并非所有的现场设如下是现场总线基金会定义的功能块。并非所有的现场设备都具有全部功能块备都具有全部功能块, ,可能其中有些不可用和可能其中有些不可用和/ / 或没有
65、通过互或没有通过互操作测试。操作测试。FF-891:FF-891:功能块第功能块第2 2 部分部分, ,定义如下定义如下10 10 类标准功类标准功能块能块: : AI - AI - 模拟输入；模拟输入；AO - AO - 模拟输出；模拟输出；B - B - 偏差；偏差；CS - CS - 控制控制选择器；选择器；DI - DI - 离散输入；离散输入；DO - DO - 离散输出；离散输出；ML - ML - 手动装载；手动装载；PD - PD - 比例比例/ / 微分控制；微分控制；PID - PID - 比例比例/ / 积分积分/ / 微分控制；微分控制；RA - RA - 比值。比值。
66、从清单上可以看出从清单上可以看出,功能块的类型并不能适合于所有仪表。功能块的类型并不能适合于所有仪表。因此因此,在指定不同现场设备类型的功能块时在指定不同现场设备类型的功能块时,有必要慎重考虑。有必要慎重考虑。启御牲予殿锹毅怜蝗抑舍严浦野会堪祝够钉呢陀祷贮台锁身仅羊逼咖翠率现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 由于设备的可用性由于设备的可用性,H1,H1网络网络/ /网段上控制器和现场设备中网段上控制器和现场设备中主机可以采用大数功能块主机可以采用大数功能块, ,但如下功能块的应用存在一定的限但如下功能块的应用存在一定的限制制:AI :AI
67、用于变送器用于变送器,AO,AO和和PIDPID用于阀门用于阀门,DI/DO,DI/DO用于离散设备。用于离散设备。由于今后可能增加一些功能块由于今后可能增加一些功能块, ,定购设备时定购设备时, ,请务必检验仪表请务必检验仪表生产商功能块的可利用性生产商功能块的可利用性, ,从而确保获得期望的性能。从而确保获得期望的性能。 为实现控制系统所需的不同功能为实现控制系统所需的不同功能, ,用户需要根据自己的实际用户需要根据自己的实际应用需求来选择功能块。也就是说应用需求来选择功能块。也就是说, ,功能块就是控制策略。现场功能块就是控制策略。现场总线基金会已经定义了多种设备规范总线基金会已经定义了
68、多种设备规范, ,列出对多种类型设备的列出对多种类型设备的“本质本质”要求。根据上述规范使用设备是明智的做法。为实现期要求。根据上述规范使用设备是明智的做法。为实现期望的控制功能望的控制功能,FB ,FB 可根据需要嵌入到设备中。建议用户在控制可根据需要嵌入到设备中。建议用户在控制策略中尽可能采用标准块。策略中尽可能采用标准块。（2 2）现场设备）现场设备根据设备类型根据设备类型,现场设备可由网段现场设备可由网段(总线总线)供电供电,或是本地供电。或是本地供电。如果有可能如果有可能,所有现场设备均应由总线供电。所有现场设备均应由总线供电。辽攫炉案曰歇普咆殃妹敝些纺硅缮拢侧延润纫阅应虫纪异估俯框
69、裙狮愿认现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数总线供电设备通常要求总线供电设备通常要求101030 mA 30 mA 电流和电流和9 932 V 32 V 电压。设备电压。设备功耗应尽可能小功耗应尽可能小, ,并不会对所需的功能产生负作用。并不会对所需的功能产生负作用。 极性极性 现场总线设备的通信信号应对极性不敏感。一些现场总线设备的通信信号应对极性不敏感。一些老式的老式的FFFF设备对极性敏感设备对极性敏感, ,如果安装不正确如果安装不正确, ,可能引起网络故障。可能引起网络故障。 2 2线制线制 现场设备的回路可由主控制系统供电来实现现场
70、设备的回路可由主控制系统供电来实现2 2线制。线制。现场总线设备的工作电压为现场总线设备的工作电压为9 932 VDC32 VDC。注意，。注意，9 VDC 9 VDC 为最低要为最低要求，强烈建议总线末端至少保持求，强烈建议总线末端至少保持1 V 1 V 的裕量的裕量( (即至少为即至少为10 VDC)10 VDC)。而某些特殊的而某些特殊的FF FF 非标设备非标设备, ,其工作电压可能为其工作电压可能为11 V11 V。对于任何。对于任何正常工作电压低于正常工作电压低于15 V 15 V 的网段的网段, ,网段文档中应包含附加负载的网段文档中应包含附加负载的警告。网络警告。网络/ / 网
71、段文档中应显示网段的最低电压。网段文档中应显示网段的最低电压。 4 4 线制线制 由外部电源供电的基金会现场总线的设备由外部电源供电的基金会现场总线的设备( (如如4 4线线制设备制设备) )应具备外部电源和现场总线信号输入之间隔离的功能。应具备外部电源和现场总线信号输入之间隔离的功能。 短路保护短路保护 对于对于40 mA 40 mA 限值的设备限值的设备, ,其实际短路保护电流应其实际短路保护电流应为为60 mA60 mA。注意，由于激活短路保护线路大约需要。注意，由于激活短路保护线路大约需要10 mA10 mA电流电流, ,实实际应用中际应用中, ,这意味着所有设备的电流不得超过这意味着
72、所有设备的电流不得超过50 mA50 mA。嘘斌烃蛀饵吝髓八抽语翻旋积月褂揉纹航倘误押犯慑否捍碍鹃监驻清糙哇现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数（3）工作条件）工作条件与传感器或组件选型相关的其他规范对任何设备的要求与传感器或组件选型相关的其他规范对任何设备的要求,不得因不得因具体现场总线的状态而放宽。具体现场总线的状态而放宽。总则总则在在5100Hz范围内范围内,设备应能承受的最大振动载荷设备应能承受的最大振动载荷为为1.0g；同样范围内；同样范围内,5毫秒的振动载荷可为毫秒的振动载荷可为4.0g。在与主系统。在与主系统硬件、现场总线接线盒
73、和现场仪表连接处硬件、现场总线接线盒和现场仪表连接处,网络、数据和网络、数据和I/O干干线需要采用经认证的电气绝缘。线需要采用经认证的电气绝缘。电气认证电气认证(危险区域等级危险区域等级)所有设备都应通过国家认证测试所有设备都应通过国家认证测试,并在其安装处标明区域等级并在其安装处标明区域等级(Zone或或Division)。 2 2辅助设备要求辅助设备要求（1 1）主配电电源）主配电电源 24 VDC 24 VDC 主配电电源应采用冗余。主配电电源应采用冗余。FF电源调节器要求输入电压范围为电源调节器要求输入电压范围为2035VDC。鹃踊你娃啊镑衷皆惜矗耐肌匙歼校械旁泽仰驹侣盗文倘胎铡你大留
74、拂咖妖现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数除非工厂内有合适的直流电总线除非工厂内有合适的直流电总线,主配电电源负责将主配电电源负责将240/120VAC转换为转换为24VDC的供电电源。经调节后的供电电源。经调节后,总线电源总线电源的电压通常约的电压通常约19VDC。 主配电电源应采用两路独立的供电线路。主配电电源应采用两路独立的供电线路。主配电电源可由主配电电源可由UPSUPS供电或主配电电源包含备用电池。供电或主配电电源包含备用电池。FF FF 电源调节器的供电电电源调节器的供电电源应带有过流保护。源应带有过流保护。 主配电电源的负极应接
75、地。主配电电源的负极应接地。主配电电源可以是为现场总线主配电电源可以是为现场总线网络专门配置的电源网络专门配置的电源, ,或现场总线网络和传统或现场总线网络和传统I/O I/O 共用的电源。共用的电源。 如果现场有传统如果现场有传统4 420 mA20 mA仪表的供电电源仪表的供电电源, ,则该电源可为则该电源可为FFFF电源调节器供电。电源调节器供电。确认供电电源的备用容量符合确认供电电源的备用容量符合FFFF电源调节器电源调节器的要求。最终用户代表应以书面方式批准现有供电电源的使用。的要求。最终用户代表应以书面方式批准现有供电电源的使用。冯壳侍腆陶疟军逛阴珠稠填粒历淌肚漠迭谆畏溅机而耐赏蔽
76、处优痴舟遍逗现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数（2 2）基金会现场总线电源调节器）基金会现场总线电源调节器(FFPS)(FFPS)1 1 个现场总线电源个现场总线电源每个现场总线网络每个现场总线网络/网段都需要电源调节器。网段都需要电源调节器。如果采用常规供电电源为现场总线供电如果采用常规供电电源为现场总线供电,为维持恒定的电压为维持恒定的电压电平电平,该电源将吸收信号。由于这个缘故该电源将吸收信号。由于这个缘故,常规电源需经调节后常规电源需经调节后方可以为现场总线供电。一种做法是在供电电源和现场总线接方可以为现场总线供电。一种做法是在供电
77、电源和现场总线接线处安装电感器线处安装电感器,将现场总线信号与主配电电源的低阻抗隔离。将现场总线信号与主配电电源的低阻抗隔离。电感器允许线路上的电感器允许线路上的DC电源通过电源通过,但防止信号进入供电电源。但防止信号进入供电电源。实际上并不采用电感器。因为电感器将引起现场总线网段上实际上并不采用电感器。因为电感器将引起现场总线网段上出现不希望的振荡。电子电路具有如下功能出现不希望的振荡。电子电路具有如下功能:现场总线电路与地现场总线电路与地之间的隔离之间的隔离,电缆短路时网段的电流限制电缆短路时网段的电流限制,以及现场总线信号的以及现场总线信号的高阻抗。高阻抗。现场总线供电电源现场总线供电电
78、源/调节器应采用冗余、均分负载调节器应采用冗余、均分负载,以及输以及输出电流限制措施。出电流限制措施。FF电源调节器应提供电源调节器应提供FF信号所需的阻抗匹配信号所需的阻抗匹配特性。特性。慨蚀押套典粒蔫恃您几苦妓鸿由疆刚寓脾壕赡瓮九闰揖铀穿脉愉汛支净裹现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线电源现场总线电源电源电源/调节器应由一级和二级调节器应由一级和二级(冗余冗余)主配电电源供电。如果需主配电电源供电。如果需要要,可以采用一级可以采用一级-一级和二级一级和二级-二级的连接。二级的连接。FF电源调节器单元可与公共主配电电源和公共报警连在
79、一起。电源调节器单元可与公共主配电电源和公共报警连在一起。不得将不得将8个以上的个以上的FF电源调节器单元连在一起。一级和二级的电源调节器单元连在一起。一级和二级的主配电电源可为相连的主配电电源可为相连的FF电源调节器两端供电。一些生产商的电源调节器两端供电。一些生产商的冗余电源冗余电源(FFPS)可以预先定做跳接线。跳线可用于有效分配电可以预先定做跳接线。跳线可用于有效分配电源源,并将多个并将多个(相连的相连的)FFPS装置的报警串联。这样装置的报警串联。这样,多个冗余多个冗余FFPS可以从两个一级和两个二级主配电电源供电。可以从两个一级和两个二级主配电电源供电。任何冗余任何冗余FF电源调节
80、器的失效或故障都应通知主系统。可以采电源调节器的失效或故障都应通知主系统。可以采用单个机柜实现所有用单个机柜实现所有FF电源调节器的公共报警。电源调节器应电源调节器的公共报警。电源调节器应该被隔离该被隔离（3 3）基金会现场总线终端器）基金会现场总线终端器每个现场总线网段的终端器只能为两个。两个终端器之间的接每个现场总线网段的终端器只能为两个。两个终端器之间的接线定义为主干线。线定义为主干线。建议现场的所有终端器都安装在接线盒中；终端器不得安装在建议现场的所有终端器都安装在接线盒中；终端器不得安装在FF设备中。当信号沿电缆传输遇到断续时设备中。当信号沿电缆传输遇到断续时,比如开路或断路比如开路
81、或断路,将将产生反射。产生反射。捏聪皋共槛镊槛涯幼朋矮场碉阀咀疤鼓益文捶根显傈厉局冯兔制汐灸卤绣现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 因因断断续续反反射射回回来来的的该该部部分分信信号号沿沿相相反反的的方方向向传传输输。反反射射是是一一种种噪噪声声, ,并并引引起起信信号号失失真真。在在现现场场总总线线电电缆缆终终端端安安装装终终端端器器可可以以防止反射。防止反射。现现场场总总线线终终端端器器包包括括一一个个与与100100电电阻阻串串联联的的1F1F电电容容，如如图图2.732.73。前前面面讨讨论论的的一一些些线线路路元元件件带带有有终终
82、端端器器( (如如FFPS)FFPS)。这这些些终终端端器器可可以以是是永永久久性性安安装装, ,利利用用DIP DIP 开开关关或或改改变变跳跳接接线线接接通通或或关关断断。H1 H1 网网段段上上的的终终端端器器用用作作电电流流旁旁路路。下下图图仅仅用用于于说说明明终终端端器器的的等等效电路。用户不要根据该图制做终端器。效电路。用户不要根据该图制做终端器。 图2.73 现场总线的终端电路预所勃尚媒狮皆前粮屉赖舔捞州板韦触擅惶液者际梭捕牟值拢解碱呢谍苗现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数（4 4） 基金会现场总线中继器基金会现场总线中继器
83、计算网络现场设备数量时计算网络现场设备数量时, ,中继器相当于一个现场设备中继器相当于一个现场设备, ,它允许接入一个完全等效的新网段它允许接入一个完全等效的新网段, ,有效地将网络切分成多个较有效地将网络切分成多个较小的网段。小的网段。 添加中继器后添加中继器后, ,可以连接新的网段可以连接新的网段, ,新网段的两端都需安装新网段的两端都需安装终端器。中继器可以增加网络带载设备的数量终端器。中继器可以增加网络带载设备的数量, ,最大设备数可达最大设备数可达240240个。在达到物理上的最大设备数之前个。在达到物理上的最大设备数之前, ,可能已经超出主系统和可能已经超出主系统和网络调度的限度。
84、网络调度的限度。 采用现场总线中继器时采用现场总线中继器时, ,必须通知委托方工程师必须通知委托方工程师, ,并且在相并且在相关的网络图纸上清晰地标明。典型应用关的网络图纸上清晰地标明。典型应用: :如果网段如果网段( (网络网络) )超过超过19001900米的长度限制米的长度限制, ,可考虑采用中继器。新增网段的设计必须得可考虑采用中继器。新增网段的设计必须得到委托人的审核和书面批准。到委托人的审核和书面批准。 通常采用中继器并不是为了扩展传输距离通常采用中继器并不是为了扩展传输距离,而是实现本安网段而是实现本安网段的联合。由于安全栅只支持的联合。由于安全栅只支持34个设备个设备,每个网络
85、要达到每个网络要达到16个设个设备的带载能力备的带载能力,通常要安装多个安全栅。通常要安装多个安全栅。泡旨斩欲可彦曰吩夸碉卧譬跳蔡只蝶氛鹰躁蓟箭靴焚希甥啡肄座瞅掐飞蔼现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 注意，注意，经济上可行的案例表明经济上可行的案例表明:中继器可用于扩展网段总长中继器可用于扩展网段总长度。其典型应用案例有度。其典型应用案例有:H1接口插件不能安装在较为靠近过程的接口插件不能安装在较为靠近过程的场合。场合。(例如废气处理系统例如废气处理系统)。通过增强和重新定时。通过增强和重新定时,中继器可以中继器可以净化信号净化信号,进而
86、提高通信的可靠性。当接线长度小于进而提高通信的可靠性。当接线长度小于1900m时时,中继器可用于提高网络的稳定性。中继器可用于提高网络的稳定性。（5 5）基金会现场总线接线盒）基金会现场总线接线盒 建议所有主干和分支都在现场接线盒中连接建议所有主干和分支都在现场接线盒中连接, ,包括不带分支包括不带分支的直通式主干线对的直通式主干线对, ,采用基金会现场总线网络专用的采用基金会现场总线网络专用的接线端子接线端子为终端。另一种连接方式是不带接线盒的防风雨的为终端。另一种连接方式是不带接线盒的防风雨的“模块模块”, ,它采用工厂定制的插拔接头。它采用工厂定制的插拔接头。 现场总线支持传统端子排现场
87、总线支持传统端子排, ,但用户须注意网络上所有设备但用户须注意网络上所有设备的接线应采用并联方式。接线端子的接线应采用并联方式。接线端子/ / 接线盒或模块应满足如下接线盒或模块应满足如下要求要求: : 现场总线主干线的输入现场总线主干线的输入/ / 输出电缆分设输出电缆分设2 2 组独立专用的连接。组独立专用的连接。惑怕凯邵鲤抨萄袁担旋炽匆砌证妇大昼徒采尚贾啊闯恢炙询龋柏息衔顿廓现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 分支端子集成短路保护器分支端子集成短路保护器, ,根据区域等级和网络允许的电流根据区域等级和网络允许的电流, ,限制分支的最大
88、电流。分支电路应具有一定的无火花等级。限制分支的最大电流。分支电路应具有一定的无火花等级。 短路保护器可装在与输入或输出主干线网络电缆相联的短路保护器可装在与输入或输出主干线网络电缆相联的端子板上。端子板上。可插拔可插拔(可拆卸可拆卸)的的主干主干和和分支分支连接件。连接件。当分支短路或处于过流模式时当分支短路或处于过流模式时,分支连接的指示器应显示该分支连接的指示器应显示该状态。状态。显示获得总线供电的状态。显示获得总线供电的状态。Exn认证的电气条例认证的电气条例(如如CSA或或FM);ClassI,Division2,组组B,C,D或或Zone2,IIA,IIB,IIC。接线规格接线规格
89、:12-24AWG温度范围温度范围:-45到到+70CDIN导轨安装导轨安装(端子排端子排)。可选的组态方式可选的组态方式:4分支、分支、6分支和分支和8分支。分支。例外例外:根据终端用户标准根据终端用户标准,未上电的备用现场总线主干线可最终未上电的备用现场总线主干线可最终接在传统端子排上。接在传统端子排上。娃宣乌蹭烤恃霜滥绕崇蛮胡童膜拾戒饿禾靠狭凯辖疚脏绕议倪呻框港长驳现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 带集成式短路保护器的接线板可防止设备或分支电缆故带集成式短路保护器的接线板可防止设备或分支电缆故障障( (短路短路),),避免引起整个避
90、免引起整个FFFF网段崩溃。如果分支发生短路网段崩溃。如果分支发生短路, ,通常通常其负载电流增加其负载电流增加10 mA10 mA。在开始设计网络和各网段之前。在开始设计网络和各网段之前, ,需深入需深入理解系统的设计。为有效设计现场总线网段理解系统的设计。为有效设计现场总线网段, ,应掌握应掌握P&IDP&ID、仪表、仪表位置图和配置图信息。位置图和配置图信息。 在定义现场总线网段之前在定义现场总线网段之前,应完成应完成P&ID的可用性、各位的可用性、各位置的仪表选型置的仪表选型,以及过程控制策略。这是设计现场控制的必要条以及过程控制策略。这是设计现场控制的必要条件件,它要求回路的所有设备
91、应成为同一个网络它要求回路的所有设备应成为同一个网络/网段的一部分。网段的一部分。 3 3现场总线网段设计现场总线网段设计 （1 1）基金会现场总线网络）基金会现场总线网络/ / 网段拓朴网段拓朴 现场总线的安装应采用树型、分支或组合拓朴结构。不要现场总线的安装应采用树型、分支或组合拓朴结构。不要采用菊花链拓朴。现场总线网段的组件可采用不同的拓朴方式采用菊花链拓朴。现场总线网段的组件可采用不同的拓朴方式连接。为降低安装成本连接。为降低安装成本, ,拓朴的选择通常拓朴的选择通常, ,并不总是由物理设备并不总是由物理设备的位置决定的位置决定1,1,因而在设计现场总线网段时因而在设计现场总线网段时,
92、 ,除除P&ID P&ID 和仪表索引和仪表索引外外, ,还运用控制叙述和配置图。还运用控制叙述和配置图。助娟样缀擎纠尔枪桂栏恢赶煌惭幢郝痴角船疫雷堕唤缮胡靖褥云万穆彝度现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数分分支支应应连连接接在在总总线线的的限限流流连连接接件件上上,以以实实现现短短路路保保护护,并并且且无无需需热热工工作作许许可可就就能能为为现现场场设设备备提提供供服服务务。该该电电流流限限制制连连接接应应为为现现场场设设备备提提供供无无火火花花或或本本质质安安全全的的连连接接。压压降降和和电电流流限限制制可可由接线盒内的端子板或现场安装的
93、模块提供。由接线盒内的端子板或现场安装的模块提供。 点对点拓朴点对点拓朴 该该拓拓朴朴由由只只包包含含两两个个设设备备的的网网络络组组成成，图图2.742.74为为点点对对点点拓拓朴朴示示例例。网网络络可可以以完完全全位位于于现现场场( (如如变变送送器器和和阀阀门门, ,两两台台设设备备之之上上无无任任何何连连接接) )或或是是与与主主系系统统连连接接的的现现场场设设备备( (负负责责控控制制或或监监视视) )。不不要要采采用用下下图图所所示示的的拓拓朴朴结结构构。除除非非是是如如下下列列出出的的特特例例, ,它它是是一一种不经济的方案。种不经济的方案。图图2.742.74点对点拓朴示例点对
94、点拓朴示例芒黑刹惮卒忆渴更演汞小秃渗矢认哮犁换雹烯懈吼执敖室亩耿认糊帚聂南现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 在在基基金金会会现现场场总总线线的的安安全全规规范范完完成成之之前前, ,这这是是用用户户在在安安全全应应用中希望自认证和应用现场总线技术的唯一途径。用中希望自认证和应用现场总线技术的唯一途径。 树型拓朴树型拓朴( (鸡爪型鸡爪型) ) 树树型型拓拓朴朴网网络络由由单单个个与与公公共共接接线线盒盒相相连连的的独独立立现现场场总总线线总总线线组组成成。该该拓拓朴朴可可用用于于主主干干线线电电缆缆的的末末端端。如如果果同同一一网网段段上
95、上的的设设备备彼彼此此分分离离, ,但但仍仍然然在在接接线线盒盒的的总总区区域域范范围围之之内内, ,该该拓拓朴朴是是一一种种可可行行的的方方案案。采采用用该该拓拓朴朴时时, ,必必须须考考虑虑分分支支的的最最大大长长度度。树树型型拓拓朴结构朴结构如图如图2.752.75所示。所示。图图2.75 2.75 树型树型( (鸡爪型鸡爪型) )拓朴示例拓朴示例主驾恩疹爷秸王忌月签子伺店哀报气丸樱悦靛揉晶甩兔试习蝗钠各哪择祥现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 要实现现场控制要实现现场控制, ,需要将受影响回路的所有设备连接到同一需要将受影响回路的所
96、有设备连接到同一个网段上。对现有电缆再利用时个网段上。对现有电缆再利用时, ,这是首选的拓朴结构这是首选的拓朴结构, ,因为它类因为它类似于传统的安装方式似于传统的安装方式, ,并且可以充分利用已有的基本设施。树型并且可以充分利用已有的基本设施。树型拓朴适用于如下场合拓朴适用于如下场合: : 改造项目改造项目 现场设备密度高的特定区域现场设备密度高的特定区域 采用高速以太网采用高速以太网(HSE)(HSE)在组态和分配网络在组态和分配网络/ / 网段设备时网段设备时, ,该拓朴具有最大的灵活性。该拓朴具有最大的灵活性。分支拓朴分支拓朴现场总线设备通过一根称之为分支的电缆与多站式总线网现场总线设
97、备通过一根称之为分支的电缆与多站式总线网段连接段连接,构成该拓朴。从技术角度看构成该拓朴。从技术角度看,该拓朴可行该拓朴可行,但通常不是但通常不是一种经济的方案。一种经济的方案。图图2.76为分支拓扑示例。为分支拓扑示例。乔玄凹脑蛤镁粉台鞭佬黄删何旋议戌淤霉圭久案稚詹纲溉焦梁贸涡鸵糜耸现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.76 2.76 分支拓朴示例分支拓朴示例 对于首次安装对于首次安装, ,并且设备密度较低的区域并且设备密度较低的区域, ,应采用带分支应采用带分支的总线拓朴。分支应通过限流装置的总线拓朴。分支应通过限流装置(30 mA
98、,(30 mA,或按特定分支上设或按特定分支上设备的相应需要备的相应需要) )与总线连接与总线连接, ,从而提供短路保护。从而提供短路保护。 辨镭凳壹护盲恋咖淮问林卉椿缅绊油茄坎馅妈皮智纤握脆夯味巴陵民脂晃现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数混合拓朴混合拓朴 上上述述几几种种拓拓朴朴混混合合使使用用时时, ,必必须须遵遵循循现现场场总总线线网网络络/ /网网段段最最大大长长度度的的所所有有规规则则, ,包包括括总总长长度度中中分分支支长长度度的的计计算算。图图2.772.77为为混混合合拓朴示例。拓朴示例。图图2.77 2.77 混合拓朴示例
99、混合拓朴示例 丁瞒殉贿廷移弱堰砒壤瀑塘啮威蒂惺挝归纂枉控喷举以枕剑涅哉猾丽良暖现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数菊花链拓朴菊花链拓朴 该该拓拓朴朴由由设设备备到到设设备备的的网网络络/ / 网网段段组组成成, ,连连接接位位于于现现场场设设备备的的端端部部。菊菊花花链链拓拓朴朴如如图图2.782.78所所示示。由由于于不不适适合合于于维维护护, ,不不要要采采用用该该型型拓拓朴朴。不不采采用用菊菊花花链链拓拓朴朴的的原原因因在在于于: :运运行行状状态态下下, ,如如果果不中断其他设备的服务不中断其他设备的服务, ,不能从网络不能从网络/
100、/ 网段上添加或删除设备。网段上添加或删除设备。 图图2.782.78菊花链拓朴示例菊花链拓朴示例干涩骚梳丰贮产昨背笨宏疹漆皿令漏才器宙域递扬佐昧聪腋勾尤捻汽请耗现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数（2 2） 基金会现场总线接线基金会现场总线接线电缆类型电缆类型 对于首次安装对于首次安装, ,或是要获得基金会现场总线网络的最佳性或是要获得基金会现场总线网络的最佳性能能, ,可以采用基金会现场总线专用的单独屏蔽的两绞线对和全可以采用基金会现场总线专用的单独屏蔽的两绞线对和全屏蔽电缆。然而与具有价格优势的标准托盘电缆相比屏蔽电缆。然而与具有价格优
101、势的标准托盘电缆相比, ,特殊设特殊设计的计的FFFF电缆的优势并不总是很突出。电缆的优势并不总是很突出。 为降低由线缆进入的外部噪声为降低由线缆进入的外部噪声, ,应采用双绞线应采用双绞线, ,而不是并行而不是并行的导线。屏蔽双绞线可以进一步降低噪声灵敏度。的导线。屏蔽双绞线可以进一步降低噪声灵敏度。表表2.22 2.22 为为IECIEC物理层标准的典型物理层标准的典型FFFF电缆特性。表电缆特性。表2.232.23现场总线电缆的技现场总线电缆的技术规格。术规格。蛤葬困战急粉蜘眼翻矽侄佯沫腊辐毫克色办榨胖乍惫氯柱翁本例抱泛申疵现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网
102、现场仪表功能块及常用参数线号线号18 GA (0.8 mm2)18 GA (0.8 mm2)屏蔽屏蔽90% 90% 覆盖度覆盖度衰减值衰减值39 kHz 39 kHz 时时3 db/km3 db/km最大电容最大电容150 pF/m150 pF/m特性阻抗特性阻抗31.25 kHz 31.25 kHz 时时100 Ohms 100 Ohms +/- 20%+/- 20% 表表2.22 IEC 2.22 IEC 物理层标准的典型物理层标准的典型FFFF电缆特性电缆特性责剐落扰枫颗婚蟹恕贩俄姬鞭躇冗篱磷恫胞指侥豪预斯郭禽求俯疟蚂蛇我现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现
103、场仪表功能块及常用参数表表2.23 2.23 现场总线电缆的技术规格现场总线电缆的技术规格型型号号米米/ / 英英尺尺阻阻 抗抗欧姆欧姆分分 布布 电电阻率阻率(Ohm/km(Ohm/km) )衰减值衰减值(db/km)(db/km)说明说明A A1900 / 1900 / 6270627010010022223 3相互屏蔽线对相互屏蔽线对B B2000/ 2000/ 396039601 110010056565 5全屏蔽的多线全屏蔽的多线对对C C400 400 /1320/1320未知未知1321328 8无屏蔽的多线无屏蔽的多线对对D D200 / 200 / 660660未知未知202
104、08 8多导线多导线, ,非线对非线对价这容逛冰噪泣二诛肃茶氛咖绅冒冗儒凹楚哨腆绒智胖巴鸯蜘略聊接酌跪现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 如果项目中没有采用上述类型的电缆如果项目中没有采用上述类型的电缆, ,在安装之前应测试电在安装之前应测试电缆缆, ,测试方法是测试方法是: :预期的最大长度加上预期的最大长度加上25%,25%,施加现场总线的诱导施加现场总线的诱导信号。测试包括供电电源出线端和电缆远程端的信号捕获。信号。测试包括供电电源出线端和电缆远程端的信号捕获。 FF FF 装置使用的电缆应标明装置使用的电缆应标明ITC ITC 型号
105、型号(16 (16 种规格种规格),),并且安装并且安装在托盘或管道中。所有电缆都应是单对或多对双绞线电缆在托盘或管道中。所有电缆都应是单对或多对双绞线电缆, ,并且并且各线对之间有独立的屏蔽。多线对电缆还应提供额外的全屏蔽各线对之间有独立的屏蔽。多线对电缆还应提供额外的全屏蔽措施。现场总线电缆应采用特殊的颜色措施。现场总线电缆应采用特殊的颜色, ,并且容易与传统并且容易与传统4 420 20 mAmA电缆相区分。电缆相区分。 尽管现场总线技术不断发展尽管现场总线技术不断发展, ,工厂中工厂中4 420 mA 20 mA 信号仍将存信号仍将存在一段时间在一段时间, ,因而有必要对电缆加以区分。
106、区分方法可以在电缆因而有必要对电缆加以区分。区分方法可以在电缆终端终端, ,采用套管或着色的热收缩标记。采用套管或着色的热收缩标记。如果各线对彼此屏蔽如果各线对彼此屏蔽, ,现场总线信号和现场总线信号和4 420 m 20 m 信号可以在同一信号可以在同一根多芯电缆上传送。在采用现场总线版本的设备之前根多芯电缆上传送。在采用现场总线版本的设备之前, ,如果现场如果现场需要安装传统仪表需要安装传统仪表, ,它可以带来便利。一旦安装现场总线设备后它可以带来便利。一旦安装现场总线设备后, ,可以将现场接线盒中的设备切换到现场总线网络中。可以将现场接线盒中的设备切换到现场总线网络中。几奉振愈珐殖狄躯浓
107、孝柬搜和忆诗壤舒姐逛劝启若倒丽下镑拼判凄磐氨户现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 电缆应采用热塑性弹性体电缆应采用热塑性弹性体(TPE)(TPE)的阻燃绝缘的阻燃绝缘, ,并且其颜色和极并且其颜色和极性应与现有设备统一。电缆应具备如下性能性应与现有设备统一。电缆应具备如下性能: : 适合于电气区域等级适合于电气区域等级 适合于室外电缆槽安装电缆套管可采用阻燃的聚氯乙烯适合于室外电缆槽安装电缆套管可采用阻燃的聚氯乙烯(PVC)(PVC)长度限制长度限制如果没有安装中继器如果没有安装中继器, ,现场总线网段的最大允许长度为现场总线网段的最大允许
108、长度为1900 1900 米米(6232(6232英尺英尺) )。网段总长度等于主干线和所有分支线的长度之和。网段总长度等于主干线和所有分支线的长度之和。网段总长度主干长度网段总长度主干长度+ + 所有分支长度所有分支长度 ISA 50.02 ISA 50.02现场总线标准中给出了最大长度。根据现场经现场总线标准中给出了最大长度。根据现场经验验, ,上述长度限值是保守值。根据该技术规范上述长度限值是保守值。根据该技术规范, ,网段长度受到电网段长度受到电压降和信号质量压降和信号质量( (如衰减值和失真如衰减值和失真) )的限制。最终用户根据现场的限制。最终用户根据现场经验经验, ,可对长度限值
109、加以修订以反应实现情况。可对长度限值加以修订以反应实现情况。萝徘隔晚逻辽缝竣铲站瘁问讽嫡懂杜仍老烃条炔迈潍艰挥困裹株要概筒删现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数主干线电缆主干线电缆 无无论论预预制制电电缆缆还还是是工工业业标标准准的的16 16 AWGAWG多多线线对对, ,所所有有主主干干线线应应采采用用适适用用于于模模拟拟信信号号的的相相互互屏屏蔽蔽电电缆缆。电电缆缆路路径径应应遵遵循循现现场场工工程技术规范。程技术规范。 尽尽量量避避免免与与大大功功率率的的电电缆缆并并行行, ,同同时时空空间间和和屏屏蔽蔽应应有有足足够够的的保保证证。
110、所所有有多多线线对对现现场场总总线线网网段段的的主主干干电电缆缆, ,至至少少应应预预留留10%10%的的备备用用线线对对, ,最最低低限限度度要要有有一一根根备备用用线线对对。这这包包括括编编组组机机架架和和接接线线盒之间以及两个接线盒之间主干电缆的备用。盒之间以及两个接线盒之间主干电缆的备用。 现现场场区区域域是是采采用用多多线线对对或或是是单单线线对对的的主主干干电电缆缆取取决决于于网网段段/ / 网网段段的的数数量量。通通常常情情况况下下, ,如如果果区区域域内内存存在在多多个个网网络络/ /网网段段, ,或或者者区区域域内内网网络络/ /网网段段内内的的负负载载达达到到最最大大值值时
111、时, ,主主干干电电缆缆应应采采用用多多线线对对电电缆缆。根根据据项项目目的的情情况况, ,各各工工厂厂有有其其各各自自的的备备用用容容量量规规范范。在在这方面的标准还未建立时这方面的标准还未建立时, ,这是一种建议性的指导。这是一种建议性的指导。 磨艳眶花弗索蛤拴呐很桐盾芹哨峡妒暖裤贿酒箍殉互掐连恿寓迫猿茶横货现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 利利用用旧旧厂厂设设备备安安装装基基金金会会现现场场总总线线时时, ,需需要要测测试试现现有有的的主主干干线线电电缆缆, ,以以确确定定是是否否可可以以再再利利用用。该该测测试试可可采采用用Rel
112、com Relcom FBT-3 FBT-3 和和FBT-5 FBT-5 电电缆缆测测试试工工具具完完成成。这这是是目目前前已已知知的的、简简便便式式手手持持测测试产品。试产品。 分支分支 分分支支的的长长度度范范围围为为1 1 米米到到200 200 米米(656 (656 英英尺尺) )。小小于于1 1 米米的的分分支支可可认认为为是是接接头头。长长度度小小于于200 200 米米的的分分支支可可以以等等效效成成传传输输线线, ,并且可以准确地建立等效电容模型。并且可以准确地建立等效电容模型。 注注意意: :H1 H1 频频率率的的四四分分之之一一波波长长超超过过2 2 公公里里。与与Re
113、lcom Relcom 提提供供的的FFFF接接线线指指南南相相比比, ,本本文文档档中中分分支支长长度度的的限限值值较较为为宽宽松松；但但是是该该限限值值是是以以传传输输线线理理论论、实实验验室室测测试试和和现现场场安安装装经经验验为为基基础础。如如果果严严格格遵遵循循ISA ISA 5050接接线线指指南南, ,将将会会给给FFFF现现场场接接线线带带来来不不必必要要的的麻麻烦烦, ,并且代价很大。并且代价很大。痈咖蔓酗膀咳国接草愤领乓屈楔琴翟柄激氏奶讥渐券氟延粟嫩篓甜孟跺谷现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数每每个个分分支支只只能能连连
114、接接一一个个基基金金会会现现场场总总线线设设备备。由由于于采采用用短短路路保保护护接接线线块块,网网段段设设计计时时每每个个分分支支只只能能有有一一个个设设备备。最最大大分分支支长长度度为为200米米(656英英尺尺)。分分支支长长度度为为接接线线块块到到FF设设备备之之间间的的电电缆长度。缆长度。分分支支是是主主干干线线的的延延伸伸。主主干干线线可可认认为为是是主主干干电电缆缆,并并且且每每个个末末端端带带有有网网段段终终端端器器。尽尽管管无无终终端端分分支支的的最最大大允允许许长长度度为为200米米,所所有有超超过过100米米(328英英尺尺)的的分分支支需需获获得得委委托托人人的的批批准
115、准。选选择择多多站站式式总总线线接接线线方方法法的的目目的的是是缩缩短短长长分分支支的的长长度度,并并保保证证分分支支在在推推荐荐的的30米米(98英英尺尺)或或更更小小值值范范围围内内。采采用用较较长长的的分分支支时时,可可能能需需要总线避开高危险区域。要总线避开高危险区域。（3 3） 基金场总线电源、接地和避雷保护基金场总线电源、接地和避雷保护 电源电源 根根据据设设备备的的设设计计, ,现现场场总总线线设设备备可可由由网网段段( (总总线线) )供供电电, ,或或是是本本地地供供电电。总总线线供供电电设设备备通通常常需需要要101030 30 mA mA 电电流流, ,电电压压值值为为9
116、 932V32V。恬考删抑翠酒猛陨向攻砸比枚碱阿甲硝艰萧加尸秒害雀榨思贸某宣腥哎篇现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数对于任何正常工作电压低于对于任何正常工作电压低于15V的网络的网络/网段网段,应在网应在网络文档中列出附加负载的警告。网络文档中必须显示网络络文档中列出附加负载的警告。网络文档中必须显示网络/网段的最小电压。网络上所有设备的总电流不得超过基金会网段的最小电压。网络上所有设备的总电流不得超过基金会现场总线供电电源的额定值。现场总线供电电源的额定值。网段上总线供电设备的数量受到如下因素的制约网段上总线供电设备的数量受到如下因素的制
117、约:基金会现场总线电源的输出电压。基金会现场总线电源的输出电压。每台设备的电流消耗。每台设备的电流消耗。网络网络/网段上设备的位置网段上设备的位置(即电压降即电压降)。基金会现场总线电源的位置。基金会现场总线电源的位置。各电缆分段的阻抗各电缆分段的阻抗(即电缆类型即电缆类型)。各设备的最低工作电压。各设备的最低工作电压。 现现场场总总线线接接线线系系统统的的长长度度和和网网段段/ /网网段段上上设设备备的的数数量量受受到到配配电电、衰衰减减值值和和信信号号失失真真的的限限制制。ISA ISA 50.0250.02估估算算现现场场总总线线电电缆缆的的长长度度, ,同同时时保保证证足足够够的的信信
118、号号质质量量( (即即可可接接受受的的衰衰减减值值和和失失真真),),计计算算网网段段/ /网网段段上上的的功功率率分分布布相相对对简简单单, ,并并且且容容易易实实施。施。篱茸懂述柒块备瞪颧欲饥迟凯枕臭跑破鞠拢畴筷挽戌吨忻嚣敦掀恕罚革燕现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数确确定定网网络络上上的的设设备备数数量量时时,还还需需考考虑虑设设备备关关键键程程度度,单单点点故故障相关的风险管理对此有影响。障相关的风险管理对此有影响。极性极性 整整个个网网段段设设计计和和安安装装过过程程中中都都应应考考虑虑接接线线极极性性。由由于于某某些些现现场场总
119、总线线设设备备对对极极性性敏敏感感, ,导导线线极极性性很很关关键键。导导线线极极性性颠颠倒倒, ,设设备备可能不工作。可能不工作。 接地接地仪表信号导线不得用于接地。仪表安全接地必须通过信号仪表信号导线不得用于接地。仪表安全接地必须通过信号电缆之外的独立导线。在网络中的任何一处电缆之外的独立导线。在网络中的任何一处,现场总线设备不得现场总线设备不得将双绞线对中的任一根导线与地连接。整个网络中将双绞线对中的任一根导线与地连接。整个网络中,现场总线信现场总线信号的使用情况和防护等级不同。号的使用情况和防护等级不同。图图2.79所示所示是一种可选的接地是一种可选的接地方法方法,为欧洲地区采用。为欧
120、洲地区采用。剁杠愚字蜘朴换宪帜颁池曼赛兴学钦芝搔乓税砍支胺雌刚差勋秦环磅蜒析现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数图图2.79 2.79 可选的网段终端可选的网段终端蘑欠输瓷损减绕张仪够拌田陇渭碾襟力啤鼠拖论谍厢瞩慧比晃隅荤污侦贼现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 在在现现场场终终端端组组件件( (主主机机) )末末端端, ,网网络络电电缆缆屏屏蔽蔽线线只只能能以以单单点点方方式接地。现场仪表中式接地。现场仪表中, ,电缆屏蔽线不得与仪表地线或机壳连接。电缆屏蔽线不得与仪表地线或机壳连接。
121、这与传统仪表系统中采用的惯例相同。双绞线外部的屏蔽这与传统仪表系统中采用的惯例相同。双绞线外部的屏蔽是为了避免可能干扰信号的噪声。仪表信号导线不得用作接地是为了避免可能干扰信号的噪声。仪表信号导线不得用作接地线。如果要求仪表安全接地线。如果要求仪表安全接地, ,应采用独立的导线。接地导线、仪应采用独立的导线。接地导线、仪表信号线和屏蔽线可以在同一根电缆中表信号线和屏蔽线可以在同一根电缆中, ,但不得位于该电缆的屏但不得位于该电缆的屏蔽线之外。蔽线之外。 在网络中的任何一处在网络中的任何一处, ,现场总线设备不得将双绞线中的任一现场总线设备不得将双绞线中的任一根导线与地连接。现场总线导线中的任一
122、根接地将导致该总线根导线与地连接。现场总线导线中的任一根接地将导致该总线网络网络/ /网段上的所有设备通信中断。网段上的所有设备通信中断。乃抡样妄淑信孺遍搀棒王蛆俄条传呸谈吕溉擦应鸵恃嫡烃僻校第乙竣癸诱现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数屏蔽屏蔽 仪仪表表屏屏蔽蔽线线应应在在编编组组柜柜中中、网网络络的的主主机机( (功功率率调调节节器器) )末末端端处处结结束束, ,并并且且不不得得在在任任何何其其他他位位置置接接地地。如如果果多多根根主主干干线线电电缆缆引引入入现现场场接接线线盒盒, ,不不得得将将该该电电缆缆屏屏蔽蔽线线与与其其他他网网
123、络络相相连连。因因为为这这样样会形成接地回路并在网络引入噪声。会形成接地回路并在网络引入噪声。 防雷防雷/ / 冲击电压保护冲击电压保护 在必须提供浪涌电压保护的场合在必须提供浪涌电压保护的场合( (如闪电多发生地区如闪电多发生地区, ,或大感或大感性负载启动和停止的应用性负载启动和停止的应用),),应提供浪涌电压保护。浪涌电压抑制应提供浪涌电压保护。浪涌电压抑制装置由小电容的硅雪崩二极管或放电器组成装置由小电容的硅雪崩二极管或放电器组成, ,可采用常规和公共可采用常规和公共保护方式接线保护方式接线, ,并与电气安全接地网相连。其典型应用是位于罐并与电气安全接地网相连。其典型应用是位于罐区或蒸
124、馏塔顶部的现场设备中。保证浪涌电压抑制设备不会明显区或蒸馏塔顶部的现场设备中。保证浪涌电压抑制设备不会明显造成现场信号的衰减造成现场信号的衰减, ,这一点至关重要。这一点至关重要。雪崩二极管通常不能短路。如果考虑这一因素雪崩二极管通常不能短路。如果考虑这一因素, ,浪涌电压抑制设浪涌电压抑制设备可能要与熔断丝串联。备可能要与熔断丝串联。 副寺恒妻修邹锭晦睡釜仆燕答免饱处恫较殃箕刘寒笔码规僵申揍肌谷格辱现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数终端器终端器 所所有有位位于于现现场场的的终终端端器器都都应应安安装装在在接接线线盒盒中中。终终端端器器不不
125、得得安安装装在在现现场场总总线线设设备备中中。电电缆缆信信号号遇遇到到断断续续时时, ,如如导导线线开开路路或或短短路路, ,将将产产生生反反射射。反反射射是是一一种种噪噪声声, ,它它会会引引起起原原始始信信号号失失真真。为为防防止止反反射射, ,应应在在现现场场总总线线电电缆缆末末端端采采用用终终端端器器。终终端端器器由由电电容容和和串联电阻组成。串联电阻组成。中继器中继器 计算网络现场设备数量时计算网络现场设备数量时, ,中继器相当于一个现场设备中继器相当于一个现场设备, ,它允它允许接入一个完全等效的新网段。通过添加中继器许接入一个完全等效的新网段。通过添加中继器, ,可以创建新网可以
126、创建新网段。采用中继器可将网络切分成多个较小的网段。段。采用中继器可将网络切分成多个较小的网段。如果网络中采用中继器如果网络中采用中继器,将创建与之相连的新网段。如下规则将将创建与之相连的新网段。如下规则将适用适用:新建网段的两端都应安装终端器。计算物理设备数量时新建网段的两端都应安装终端器。计算物理设备数量时,中中继器可按现场设备考虑。网络的设备数量可以扩展到现场总线类继器可按现场设备考虑。网络的设备数量可以扩展到现场总线类型允许的最大数量。型允许的最大数量。迄披完絮掖蔬搞蔬酷良挞僚焚额膨呜幌签孕蔡陨谷蠢内咀庇览庇漠萎叁峻现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪
127、表功能块及常用参数 在在达达到到物物理理上上最最大大设设备备数数量量之之前前, ,可可能能已已经经超超出出主主系系统统和和网网络络调调度度的的限限度度。采采用用带带内内置置中中继继器器的的安安全全栅栅时时, ,每每个个安安全全栅栅可可以以带带4 4个个设设备备, ,而而中中继继器器功功能能支支持持4 4个个危危险险区区域域网网段段, ,从从而而组组成成一一个个包含包含1616台设备的网络台设备的网络, ,它们都与主机相连。它们都与主机相连。 根据现场总线、供电电源型号根据现场总线、供电电源型号, ,现场设备本身的功耗现场设备本身的功耗, ,实际实际设备数量可能有所不同。供电电源应符合设备数量可
128、能有所不同。供电电源应符合IEC 61158-2 IEC 61158-2 标准和标准和性能要求性能要求, ,并且优先考虑低功率发送信号的选项。并且优先考虑低功率发送信号的选项。 电源调节器应采取冗余电源调节器应采取冗余, ,它实现一个装置到另一个装置的无它实现一个装置到另一个装置的无差错传输。电源的一级和二级应在物理上隔离差错传输。电源的一级和二级应在物理上隔离, ,并且不得共用同并且不得共用同一个一个底板底板或或AC AC 电源。供电电源可在总线网络电源。供电电源可在总线网络/ /网段上的任何一网段上的任何一处接入。实际上处接入。实际上, ,供电电源可能是主供电电源可能是主控制控制系统生产商
129、的集成组件。系统生产商的集成组件。 璃垮凑汪升考稀厚吃铭逊幅力情枉痒捕抓珠碾旬陨骤托姻宝娜洞邮沪作朵现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数（4 4）冗余和稳定性）冗余和稳定性冗余冗余 要求高可靠性的应用场合要求高可靠性的应用场合, ,可考虑采用下列冗余组件可考虑采用下列冗余组件: : 提供冗余电源。提供冗余电源。 带带20 20 分钟备用电池的主配电冗余电源。分钟备用电池的主配电冗余电源。 冗余系统控制器电源。冗余系统控制器电源。 冗余系统控制器。冗余系统控制器。 冗余基金会现场总线冗余基金会现场总线H1 H1 插件。插件。 冗余基金会现场总线
130、电源适配器。冗余基金会现场总线电源适配器。 冗余控制器不得安装在同一个底板上。冗余控制器不得安装在同一个底板上。 冗余冗余H1 H1 插件不得安装在同一个底板上。插件不得安装在同一个底板上。 冗余电源不得共用同一个底板。冗余电源不得共用同一个底板。堤拐岸钥册瘁界纵姬灶谊寇碴堆盟旭妆晃挪幂揍帮嘉耶临亡部蚜藏枚才奄现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数主机稳定性主机稳定性 由由于于过过程程要要求求高高可可靠靠性性, ,为为避避免免过过程程停停产产, ,主主机机系系统统应应具具备备足足够够的的稳稳定定性性来来处处理理失失效效冗冗余余组组件件的的无无扰
131、扰动动切切换换。主主机机系系统统中中, ,尽尽可能避免单点故障。可能避免单点故障。 对于所有采用冗余的节点对于所有采用冗余的节点, ,主机应具备在线升级软件的性能。主机应具备在线升级软件的性能。除了与单个过程输入除了与单个过程输入/ /输出输出/H1/H1插件连接的控制回路外插件连接的控制回路外, ,系统内任系统内任何一处的单点故障不得引起其他控制回路失控。任何单个设备的何一处的单点故障不得引起其他控制回路失控。任何单个设备的失效不得影响系统与其他设备的通信。切换不得中断任何系统功失效不得影响系统与其他设备的通信。切换不得中断任何系统功能。能。 冗余设备和软件应对错误进行连续监视。所有模块都能
132、够在冗余设备和软件应对错误进行连续监视。所有模块都能够在线诊断。为便于找出失效模块线诊断。为便于找出失效模块, ,错误报警应提供错误报文。为便错误报警应提供错误报文。为便于快速更换网络上的所有组件于快速更换网络上的所有组件,I/O ,I/O 端子应采用端子应采用“可插拔的可插拔的”连连接端子接端子, ,包括接口卡件包括接口卡件 庸睡滦董枪旬沃截寓搀挑相晋砾斯琴忧栅箱所沦巾免葡乎鸡见誉垄醒车量现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数 在在现现场场接接线线盒盒或或其其他他接接至至室室内内网网络络/ /网网段段的的端端子子处处, ,采采用用可插拔或快速
133、连接端子可插拔或快速连接端子, ,在现场也能够获得同样的功能。在现场也能够获得同样的功能。 对于室内安装，室内空调环境中的设备指标对于室内安装，室内空调环境中的设备指标: :温度范围温度范围:0:06060；相对湿度；相对湿度:5%:5%95%95%。室内空调环境。室内空调环境, ,设备应封设备应封装在防潮容器中。对于室外环境，如果需要装在防潮容器中。对于室外环境，如果需要, ,可能要在可能要在Class 1 Div 2 (Zone 2)Class 1 Div 2 (Zone 2)环境下的室外机箱中安装系统控环境下的室外机箱中安装系统控制器和制器和I/O I/O 系统。系统。 存储环境存储环境: :在温度在温度-40-408585、相对湿度、相对湿度( (防潮容器外防潮容器外部部)5%)5%95%95%条件下条件下, ,设备至少能够存储六个月设备至少能够存储六个月。硕好燃铣江阔讫奋绝穗昭圾您崎影曳盯倒链饮传筒抨廖巡弹泡景绽堰蹋及现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数现场总线与工业以太网现场仪表功能块及常用参数
