WAGO現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品在面粉生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

面粉企業(yè)生產(chǎn)的面粉，其中一項(xiàng)很重要的質(zhì)量指標(biāo)就是面粉質(zhì)量的穩(wěn)定性，這就要求面粉企業(yè)對(duì)加工設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行，生產(chǎn)的穩(wěn)定性有一個(gè)良好的把握，一個(gè)企業(yè)要想在激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中取得一席之地，就必須用先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)來武裝自己。

目前，很多知名面粉企業(yè)都采用基于PC、PLC產(chǎn)品的分布式控制系統(tǒng)（DCS），其主要特點(diǎn)之一是現(xiàn)場(chǎng)側(cè)設(shè)備與控制器之間的連接是一對(duì)一的連接方式，其傳輸信號(hào)為4-20mA（模擬量）或24VDC（開關(guān)量）。這種連接方式使設(shè)備與設(shè)備之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與外界之間很難進(jìn)行信息交流，在一定程度上成為“信息孤島”。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）的發(fā)展，總線控制技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)越來越明顯，將WAGO現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品應(yīng)用于面粉生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，必將對(duì)面粉加工業(yè)的自動(dòng)化水平產(chǎn)生巨大飛躍。

1.現(xiàn)場(chǎng)總線

1.1現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù)字化、實(shí)時(shí)、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。它主要解決現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀表，控制器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的數(shù)字通信問題，以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。

現(xiàn)場(chǎng)總線的通信方式是使用一根通信電纜，將所有符合現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及控制單元相互連接起來，以構(gòu)成設(shè)備級(jí)與車間級(jí)的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。

其主要特點(diǎn)為：

1.系統(tǒng)精度及可靠性高，系統(tǒng)集成大大簡(jiǎn)化。可維護(hù)性好，并能充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)智能型設(shè)備可數(shù)字式傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。

2.功能分散，反應(yīng)速度提高，現(xiàn)場(chǎng)儀表具有高層次功能，某種程度上承擔(dān)了系統(tǒng)的控制功能。

3.通過增加本安物理通道，可應(yīng)用于危險(xiǎn)區(qū)域。（本安防爆：本質(zhì)安全防爆技術(shù)，是一種以抑制電火花和熱效應(yīng)能量為防爆手段的“安全設(shè)計(jì)”技術(shù)）

4.現(xiàn)場(chǎng)儀表之間可以通信，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)儀表的自律分散控制。

目前，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC），認(rèn)定通過的8種現(xiàn)場(chǎng)總線為現(xiàn)行的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它們分別是：

①基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF；②ControNET；③Profibus；
④P-NET；⑤FF高速以太網(wǎng)HSE；⑥SwiftNET；⑦WorldFIP；⑧Interbus-S

2.2DCS系統(tǒng)與FCS系統(tǒng)的比較

1.DCS系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其控制器功能強(qiáng)大，在系統(tǒng)中承擔(dān)著十分重要的作用，數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵，所以，必須整體投資一步到位，事后的擴(kuò)容難度較大。而FCS系統(tǒng)將功能下放得較徹底，信息處理現(xiàn)代化。數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備裝置的廣泛采用，使得控制器的功能與重要性相對(duì)減弱。因此，F(xiàn)CS系統(tǒng)投資起點(diǎn)低，可以邊用，邊擴(kuò)，邊投運(yùn)。

2.DCS系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng)，各公司產(chǎn)品基本不兼容。而FCS系統(tǒng)是開放式系統(tǒng)，用戶可以選擇不同廠商，不同品牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場(chǎng)總線，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。

3.DCS系統(tǒng)的信息全都是二進(jìn)制或模擬信號(hào)形成的，必須有D/A與A/D的轉(zhuǎn)換。而FCS系統(tǒng)是全數(shù)字化，就免去了D/A與A/D的轉(zhuǎn)換，高集成化高性能，使精度可以從±0.5%提高到±0.1%。

4.FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執(zhí)行器中，縮短了控制周期。目前，可以從DCS系統(tǒng)的每秒2～5次，提高到FCS系統(tǒng)的每秒10～20次，從而改善調(diào)節(jié)性能。

5.DCS系統(tǒng)可以控制和監(jiān)控工藝全過程，對(duì)自身進(jìn)行診斷，維護(hù)和組態(tài)。但是，由于自身的致病弱點(diǎn)，其I/O信號(hào)采用傳統(tǒng)的模擬信號(hào)，因此，它無法在DCS工程師站上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表（含變送器，執(zhí)行器等）進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷，維護(hù)和組態(tài)。FCS系統(tǒng)采用全新數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置發(fā)送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測(cè)信息差錯(cuò)的功能。FCS系統(tǒng)采用雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)制。因此，它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置（含變送器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷，維護(hù)和組態(tài)。FCS系統(tǒng)的這一優(yōu)越性是DCS系統(tǒng)無法比擬的。