0 导言
生产进程操控在阅历了自动操控、集中操控与涣散操控之后，跟着操控技能、核算机技能、通讯技能以及网络技能的快速开展，上世纪八十年代呈现的依据现场总线的操控体系在近几年内日趋完善。现场总线技能自推行以来，已经在全世界规模内运用于冶金、轿车制作、石油化工等许多范畴。
1 现场总线技能简介
现场总线是一种衔接智能外表和自动化体系间双向和多支路的数字通讯体系。它运用于进程操控的现场设备的局域网，并经过此网络建立起一种具有操控现场智能设备才能的体系。
现场总线技能在阅历了群雄并起，涣散割据的初始阶段后，虽然已经有必定规模的商量兼并，但至今没有构成完好一致的国际标准。现在已开宣布的现场总线有：P-Net，Device Net，Swift Net，Interbus，Modbus，Word FIP，Long-Works 等;但其间运用最广泛的有：FF，Profibus，HART和CAN。本文首要论述了BAYER涂料项目中的FF总线的运用状况。
1.1 FF现场总线特色
基金会现场总线有两种通讯速率方法，分别为H1和H2，其间H1的传输速率为31.25Kbps，通讯间隔能到达1.9km，支撑总线供电和实质安全防爆环境，H2的传输速率为1Mbps和2.5Mbps两种，通讯间隔为750m和500m。FF总线网络经过商用交换机或路由器就能够衔接到 INTERNET上，只需具有相应的客户端软件和相应的权限，用户在任何地方都能够经过INTERNET对生产进程进行长途体系组态、调试和毛病诊断。
1.2 FF的拓扑结构
FF总线选用单点型、总线型、树型和菊花链型等四种结构，其间总线型选用一种骨干电缆，再分出多根分支电缆，每根分支电缆上接一台现场设备;树型是骨干电缆上，一个端点分出多个分支;菊花链型是只要骨干电缆，即现场设备都接在骨干电缆上。在实践运用中这四种结构
可混合运用。如图1所示。
图1 拓扑图
2 FF总线在BAYER涂料项意图运用
2.1 FF总线操控体系选型
FF总线操控体系选型除了从体系的开放性、有效性、安全性、可靠性、可用性及保护性等准则来考虑，还需求从实用性等方面，一起更首要的是依据实践项意图工艺特色，在满意工艺要求的准则下来考虑。本项目结合该项意图工艺特色及要求，选用的是EMERSON的DeltaV操控体系。别的，因为FF总线设备现在投入费用比较高，因而本项目首要在模仿量信号中运用现场总线结构，首要外表包含两线制、四线制变送器和阀门定位器等，关于开关量信号和用于ESD的信号则没有选用FF现场总线。
2.2 FF现场外表选型
在FF总线外表的规划与选型方面，因为现场总线外表的操控功用是在现场完成，因而现场总线外表与惯例外表的选型规划有所区别，其原因是：
1)现场总线外表的功用由外表所带功用模块决议。同类型被测变量的变送器假如所带的功用模块不同，所具有的功用也不同。因而，在现场总线外表选型规划时，应依据不同的运用场合选用带有不同功用模块的FF外表。
2)现场总线外表的版别不同，其所带的功用模块的类型和数量也不同。这是现场总线外表选型时需求留意的问题。一般，在惯例外表选型时，不用考虑外表的版别。因而，现场总线外表选型规划时，应该考虑外表版别的影响。
3)因为FF总线外表都是经过FF总线进行通讯的，因而，现场总线外表的功用模块所在方位不同，将影响总线上的通讯量。合理的挑选FF总线外表，能够削减通讯量。该涂料项目坐落防爆区域二区内，所以本项目FF外表终究首要选型是EMERSON相应的无火花型FF总线外表。
2.3 FF现场总线网段(Segment)规划
网段规划结合管道外表流程图、现场总线外表选型、开始外表方位图、电缆长度等对网段进行区分。在BAYER涂料项目中，考虑了FF现场总线段的电流负载、总线电缆长度、电压降和FF外表数量等。每一个Segment能够挂的FF外表的最大量受电源容量、设备之间的通讯量、总线可分配的地址、每段电缆的阻抗等要素的影响，BAYER项目全体拟定了相关的规则，鄙人面的描绘中会有相关的介绍。
1、总线网段电源模块
1)FF电源调制器须进行冗余装备，能够进行热插拔。
2)主配电电源，冗余装备，该电源有必要对地阻隔。
3)电源模块在毛病时，具有报警输出功用，在DCS中进行监控。
2、终端器
在网段的两头有必要设置终端器，分别在FF电源模块和现场专用端子块箱。
2.4 现场总线的功用块设置规则
因为网段通讯速率的约束，在规划时，应重视FF设备在总线上的通讯量和体系对网段履行时间的约束。当规划操控战略时，运用现场总线外表供给的状况字节功用，如毛病安全动作、抗积分饱满以及无扰动切换等功用，充分利用总线外表供给的本身功用，削减网络的通讯量，进步FF总线的工作效率。
本项目中为了约束一个现场总线网段上的通讯量，在规划进程中规则：
1)一个Segment上，操控回路不能超过2个。
2)在变送器上设置模仿输入块(AI)，在调节阀上设置模仿输出块(AO)。
3)关于单回路PID操控，假如在同一个Segment，PID功用模块设置在履行元件上;反之，设置在操控体系的操控器中。
4)串级操控回路，主回路的PID功用块设置在操控体系的操控器，副回路的PID功用块设置在履行机构上。
5)核算和逻辑功用块及其它功用块均设置在操控体系的操控器上。
2.5 现场总线配线规划
现场总线配线规划与传统DCS配线规划不同，传统的配线方法是：从就地接线箱到DCS接线柜干线电缆，一般选用20对对绞电缆，接线箱可认为20个现场设备供给接线，其间包含20%的备用。而现场总线干线(Homerun)电缆选用2对对绞分屏加总屏电缆，衔接两个段，一对用于第一个H1总线段，另一对用于第二个H1总线段。每个H1总线段能够衔接10个现场总线设备。现场总线设备经过单对屏蔽分枝电缆衔接到接线箱。
