现场总线控制系统(FCS)(6)

图2.3.2-5 FI302框图

从现场总线的角度看，现场总线仪表只是网络节点，只与其功能块交换信息。

FI302有如下功能块： ① 一个物理模块； ② 一个显示传感器模块； ③ 三个输出传感器模块； ④ 三个模拟输出AO功能块； ⑤ 一个比例积分微分PID功能块； ⑥ 一个输出信号选择SPLT功能块； ⑦ 一个输入信号选择ISS功能块； ⑧ 一个通用算术运算ARTH功能块； 5、 输出气压信号变换器FP302

它将现场总线的数字信号转换成一路标准气压信号（0.02—0.1Mpa），用于现场总线系统对气动调节阀或气动执行器的控制。注意要外接0.14Mpa（20PSI）的气源。

硬件组成有：主板、输出板、显示板和液晶显示器。其中输出板完成信号转换、信号隔离、数模转换（D/A）成模拟电量，通过喷咀挡板机构

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转换成气压信号，经功率放大后，一路通过动传感器形成负反馈，另一路输出标准气压信号0.02—0.1Mpa（3-15PSI）到气动执行器。

图2.3.2-6 FP302框图

从现场总线的角度看，现场总线仪表只是网络节点，只与其功能块交换信息。

FP302有如下功能块： ① 一个物理模块； ② 一个显示传感器模块； ③ 一个输出传感器模块； ④ 一个模拟输出AO功能块； ⑤ 一个比例积分微分PID功能块；

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⑥ 一个输出信号选择SPLT功能块； ⑦ 一个输入信号选择ISS功能块； ⑧ 一个通用算术运算ARTH功能块；

三、外围设备

如果要构成一个现场总线控制系统，除了接口设备和现场总线仪表之外，还需要有一些辅助部件，例如：电缆、电源、阻抗匹配器、端子、接线盒、安全栅及重发器等。 1、专用电源PS302

PS302是一种开关电源，非本安型，具有短路及过流保护，可冗余配置。

输入电压：90—260VAC，47—440Hz或127—367VDC。 输出：电压：+24V±1%，20mVp-p；电流：0—1.5A。 2、电源阻抗匹配器PSI302

PSI302为非隔离的有源阻抗匹配器，在31.25kHz附近使阻抗呈阻性，防止信号失真。 3、端子BT302

BT302为总线信号阻抗匹配器，主要抑制反射效应引起的失真，它由一个100Ω的电阻和1μF的电容串联而成。端子必须成对出现。 4、本质安全栅及重发器SB302

在危险场合使用现场总线必须使用安全栅SB302，它与常规的模拟仪表安全栅不同，既要起隔离作用，又要完成通信，同时要提供电源，它是网络的一部分。主要参数如下：

·保险丝：安全区250mA，危险区100mA。

·隔离：安全区250V，安全区与危险区之间1500V。

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·输入电压：24-35VDC，Imax=120mA。

·输出：在最大电流条件下，栅末端可利用电压11 VDC，Im=60mA。

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第三节 FCS的软件组成

现场总线系统最具特色的是它的通信部分的硬软件。但当现场信号传入计算机后，还要进行一系列的处理。它作为一个完整的控制系统，仍然需要具有类似于DCS或其他计算机控制系统那样的控制软件、人机接口软件。当然，现场总线控制系统软件有继承DCS等控制软件的部分，也有在它们的基础上前进发展和具有自己特色的部分。现场总线控制系统软件是现场总线控制系统集成、运行的重要组成部分。

FCS的软件体系主要有组态软件、监控软件、设备管理软件组成。

一、 现场总线组态软件SYSCON

组态软件包括通信组态与控制系统组态。生成各种控制回路，通信关系。明确系统要完成的控制功能，各控制回路的组成结构，各回路采取的控制方式与策略；明确节点与节点间的通信关系。以便实现各现场仪表之间、现场仪表与监控计算机之间以及计算机与计算机之间的数据通信。

Smar公司的现场总线组态软件SYSCON是一个强有力的对用户非常友好的软件工具，安装在控制站的工控机中，支持Windows 95/98，通过一台PC可以对基于FieldBus的系统及现场总线仪表进行组态、维护和操作。即可以在线组态，也可以离线组态。

组态步骤是：首先进行系统组态、分配地址和指定位号；然后进行现场总线仪表中的功能块组态、连接和参数设置；最后通过安装在工控机中的PCI卡，按照预先设定的地址，下装到挂接在每个通道上的现场总线仪表中。下装完成的同时，现场总线仪表便可在Master的调度下实现

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