如果涉及到將信號從現場設備傳送到控制系統的問題, 操作者至今仍面臨著選擇的痛苦。因為共有三種技術可供選擇:現場總線技術( 也稱為“ 總線對總線” ) 、通過遠程I / O 站進行點對總線布線技術, 或者發展良好的現有接口技術,也就是現場設備與過程控制系統或控制器進行直接點對點布線。
三種解決方案中最新式的就是現場總線技術。通過這種技術可將現場儀表直接通過通訊協議— — 如現場總線( P r o f i b u s ) 或基金會現場總線(F o u n d a t i o n F i e l d b u s ) — — 與總線連接。這樣, 每個現場設備都是通訊總線的獨立參與者。點對總線布線時,現場設備的信號由位于裝置內的遠程I / O 站搜集, 轉換成數字協議信號, 通過總線電纜發送給控制系統。因此,P L C 或過程控制系統不再需要大量的模擬量或開關量的輸入輸出卡, 取而代之的, 僅僅是一塊總線卡。
盡管我們已經擁有全部總線技術, 但是在今天, 仍然有些工況被證實需要使用傳統的點對點接口技術。在這種方式下,每臺現場設備的信號會直接傳輸到控制系統中。首先, 這些信號被電隔離, 然后在從現場設備傳到P L C 或過程控制系統之前被整理或排列。這一層面的作用是防止從現場過來的分離信號或干擾信號進入控制系統,并且支持防爆的工作方式。因為每個信號都是單獨進入控制系統, 所以需要有適當的輸入輸出通道數量。
燃氣供應系統中的使用
如果只有為數不多的幾臺現場設備需要連接到遠端的控制室內,接口技術就是最佳的選擇, 因為遠程I/O 和現場總線的成本將是用戶無法承受的。燃氣供應系統就是這類應用的最好實例。“ 我們必須時刻關注大約160 個供氣點的實時測量值, 這種情況下, 對于工廠有效運作來說, 功能強大但并不昂貴的接口技術就是決定性因素。在這里,恐怕就不能投資現場總線技術了。” 施瓦本天然氣公司負責網絡控制系統的卡爾- 海因茨?馬爾庫特說。該公司負責整個施瓦本和部分上巴伐利亞地區的165 個城市和社區以及另外七家分銷公司的天然氣供應, 共有5000 條輸送管線。它附近的另一家天然氣公司--erdgas südbayern, 為上、下巴伐利亞的247 個城市供氣, 同時為24 個地區分銷商提供天然氣供應。構成了南巴伐利亞地區包括大約800 個中轉站在內的現代化天然氣管網。
一級供應商, 例如Bayerngas ,將天然氣輸送到區域供應商管網中的中轉站。不論一級供應商還是區域供應商都在天然氣中轉站中安裝了測量設備, 包括測量儀表。通過遠程控制技術, 在控制室可以集中顯示測量值。
在中轉站內,輸送來的氣體壓強— 冬季為6 0 b a r , 而夏季約為40 bar — 被降低到適于私人家庭用的0.2-1 bar 或者適于商業用的10 bar 的普遍標準壓強。由于壓強變化可能使溫度下降到零下2 0 ℃ , 因此各個站點都有供暖設備, 為管道加熱, 使其溫度達到1 0 - 1 5 ℃ 。
測量與調整
為確保順利運作, 每個站都必須記錄一些測量值,傳送到控制室并進行監控。包括記錄入口壓強和出口壓強, 記錄氣體溫度, 記錄流量傳感器的脈沖信號, 以便計算氣體體積。對氣溫容器、閥位指示器進行液體音叉物位測量時以及有時候用于管道準確度數加熱的露點傳感器都會產生附加信號。所有傳感器都安裝在1 區。
在“ 信任很好, 掌控更好” 的口號指導下, 南巴伐利亞天然氣公司主管東部供應地區電子通訊技術的弗蘭茨?麥瑟爾定期按照控制室指示的測量值調整測量點的結果。“ 為了這個目的, 我們使用圖爾克公司帶有顯示器的產品。” 麥瑟爾說, “ 以前,我們必須直接去測量點讀取每個壓力表、每個溫度計以及其他每個測量設備的參數。現在,所有的結果都將顯示在1 9 卡件產品的顯示屏上。這樣, 就不需要專家在現場服務, 任何員工都可以使用電話線將測量值傳回控制室。”
完成連接的控制柜
施瓦本天然氣公司的卡爾- 海因茨?馬爾庫特采用的不是19' 卡件產品, 而是標準導軌安裝設備。因為圖爾克公司提供的使用最多的接口技術方案包括了標準導軌產品和19' 卡件產品, 使他有選擇的空間。除了產品上乘的質量, 圖爾克公司全系列的產品組合也給施瓦本的燃氣供應商留下了深刻印象。“ 我們從圖爾克那里采購到全面配置的控制柜, 這樣我們的同事只需要將它們連接到站內就可以了。” 馬爾庫特解釋道, “ 控制柜除了包括接口技術外, 還包括根據我們的要求構建起的遠程控制技術,全部用電纜連接, 同時附上電路圖和所有需要的資料。這對于我們來說真的是物超所值了。”
開關柜由圖爾克Mechatec 公司建造。這家圖爾克子公司為工業自動化技術的所有領域提供全部針對客戶的電子機械解決方案,從貼近用戶的服務到全方位預裝操作及接線總站。為滿足其他客戶的產品需求, M e c h a te c 公司另誠聘傳感器、現場總線、連接技術及圖爾克接口技術等專家,以尋求最佳解決方案。