智能I/O系統(tǒng)vs現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)

　　現(xiàn)場總線技術(shù)，尤其是基金會現(xiàn)場總線和Profibus PA的銷售人員，看到這些新型可配置I/O系統(tǒng)，就會說實(shí)際上這些易于使用的現(xiàn)場總線技術(shù)早在多年以前就已經(jīng)推出了。PI北美執(zhí)行總監(jiān)Carl Henning談到：“現(xiàn)在是2014年了，不知道為什么還有人在建設(shè)使用儀表柜的項(xiàng)目。很早之前，Profibus PA和基金會現(xiàn)場總線就已經(jīng)消滅了儀表柜的需求。這些儀表柜對于工程師來說過于昂貴，建造、布線、維護(hù)和故障診斷都很麻煩。最好就是從控制器直接連接設(shè)備，這在初始成本上有明顯的優(yōu)勢。而更為重要的是，現(xiàn)場總線還提供診斷數(shù)據(jù)，可以用來避免停機(jī)或者縮短停機(jī)時(shí)間。”

　　傳統(tǒng)的現(xiàn)場布線需要線纜和支撐架構(gòu)。現(xiàn)在有很多方法可以避免這些昂貴復(fù)雜的方式。

　　盡管Henning的觀點(diǎn)句句在理，但是還是可能有人會問為什么現(xiàn)場總線沒有更多地得到部署，為什么還有公司仍然安裝采用傳統(tǒng)布線方案的系統(tǒng)。那些決心使用現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)，投入巨資安裝并且全面地培訓(xùn)用戶，發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)非?？煽坎⑶矣脩粢卜浅Ｖ艺\。大量的用戶集中在油氣和石化行業(yè)，他們根本不會考慮其他的方案。

　　然而，艾默生過程管理公司DeltaV系統(tǒng)硬件產(chǎn)品營銷及商業(yè)開發(fā)經(jīng)理Klaus Erni則看到了現(xiàn)場總線技術(shù)在其業(yè)務(wù)中的另外一面。“已經(jīng)選擇了現(xiàn)場總線的大型油氣公司將會繼續(xù)堅(jiān)持至少10年，”他說：“現(xiàn)在有兩類客戶，一類是在幾年前已經(jīng)采用了現(xiàn)場總線，他們并不希望切換方向。他們說，‘我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全部現(xiàn)場總線相關(guān)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，完成了全部的模板和測試，因此對我們來說使用現(xiàn)場總線要比HART更容易。’這沒什么問題，他們希望使用已經(jīng)投資的技術(shù)以及已經(jīng)熟悉的過程。而另一類現(xiàn)場總線的用戶則希望根據(jù)應(yīng)用情況來選擇方法。他們看到了需要使用現(xiàn)場總線的場合，也注意到有一些次要場合使用HART設(shè)備就足夠了。他們根據(jù)功能性進(jìn)行選擇，并將這些設(shè)備加入系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)然這看起來就比較凌亂。”

　　霍尼韋爾過程解決方案公司Experion控制和I/O解決方案經(jīng)理Joe Bastone對此表示同意，但是他也指出第二類用戶較少，因?yàn)槟菢拥木W(wǎng)絡(luò)確實(shí)容易產(chǎn)生混亂。“用戶希望采用現(xiàn)場總線，因?yàn)樗哂性\斷功能可以支持他們的業(yè)務(wù)，”他說：“他們并不打算一蹴而就。這不僅僅是一個(gè)單獨(dú)的決策，因?yàn)槠渌幕A(chǔ)架構(gòu)也可能會對資產(chǎn)管理系統(tǒng)造成影響。”

　　Bastone也看到裝備小型現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的工廠正在開始相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，但是并沒有推廣開來。如果工人不能保證技術(shù)水準(zhǔn)，這可能就會出現(xiàn)問題。

　　診斷和功能性

　　新型智能I/O系統(tǒng)仍然使用傳統(tǒng)的模擬和HART設(shè)備，新型系統(tǒng)并不比傳統(tǒng)HART驅(qū)動的I/O提供更多的診斷信息，但是它能夠利用HART的全部優(yōu)勢。以往的經(jīng)驗(yàn)讓我們認(rèn)為現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)能夠提供比HART更多的診斷信息，但是HART 6和7已經(jīng)彌補(bǔ)了這些差距。

　　診斷的差距根據(jù)設(shè)備類型也有所區(qū)別，但是它們或多或少有些共性。

　　多變量。除了主變量之外，HART設(shè)備還能夠支持更多的變量，但是現(xiàn)場總線設(shè)備能夠提供更多信息，并且更加直接。很難找到一家工廠根據(jù)HART次要變量進(jìn)行控制，但是使用現(xiàn)場總線則要普遍的多。

　　現(xiàn)場控制?；饡F(xiàn)場總線支持在同一網(wǎng)段同時(shí)裝備傳感器和執(zhí)行器，驅(qū)動PID回路而不需要借助外部主機(jī)的支持。連接主動規(guī)劃允許網(wǎng)段在供電的情況連續(xù)執(zhí)行功能，甚至在主機(jī)系統(tǒng)失效的情況下也能夠控制回路。

　　企業(yè)努力地適應(yīng)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，但是總會在培訓(xùn)方面遇到困難。實(shí)踐并不是那么輕松，工人會發(fā)現(xiàn)他們會費(fèi)很大力氣才能夠精通。即便是有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場總線用戶也會發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)網(wǎng)段很讓人頭疼。

　　電子I/O在增長

　　盡管Erni發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場總線設(shè)備的銷售量非常穩(wěn)定，他也提到電子布線產(chǎn)品的數(shù)量在增長。其關(guān)鍵原因就是靈活性，不需要任何I/O設(shè)計(jì)戰(zhàn)略。他說：“即便是現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，也必須要弄清楚設(shè)備在哪里進(jìn)行連接。而通用型I/O的一大優(yōu)勢，就是不需要設(shè)計(jì)設(shè)備策略。任何設(shè)備都可以安裝在任何地方。”

　　Bastone指出在新的應(yīng)用中，不同技術(shù)的功能將會有巨大差別。他補(bǔ)充道：“通用型I/O的一項(xiàng)殺手級應(yīng)用，就是在項(xiàng)目后期進(jìn)行變更而不會造成破壞。用戶可能忘記設(shè)計(jì)其他的壓力器?，F(xiàn)在我們快步前進(jìn)，我們必須弄清楚我們在哪里安裝這些I/O，完成所有的工程圖紙，然后保持在項(xiàng)目路線圖上。這就是通用型I/O和通用機(jī)柜的魅力所在。”

　　下一步是什么？

　　云技術(shù)的影響正在開始改變我們思考現(xiàn)場設(shè)備的方式。通過在鍵盤上敲入幾個(gè)簡單的命令，就能夠直接將信息從各種設(shè)備上傳遞到任何節(jié)點(diǎn)，這是一項(xiàng)非常具有推動力的性能。

　　現(xiàn)場總線架構(gòu)相比傳統(tǒng)布線方式更易于工作，它代表了診斷功能的極致，因而擁有忠實(shí)的用戶。但是即便如此，新型I/O系統(tǒng)的簡單和方便也讓真實(shí)的儀表云難以忽視。無論是哪種方式，使用老式的硬布線I/O都是難以理解的。