現(xian)場(chang)總(zong)線電(dian)動閥門控(kong)制系(xi)統結(jie)構

現場(chang)總(zong)線電(dian)動閥門控(kong)制系(xi)統結(jie)構：
不(bu)同(tong)的(de)閥門執(zhi)行(xing)器(qi)現(xian)場(chang)總(zong)線控制系(xi)統在(zai)結構上(shang)是(shi)基本(ben)相(xiang)同的(de)。它們壹般(ban)是(shi)由(you)主(zhu)控(kong)站、通信環路和現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)（本(ben)體為閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)）組(zu)成。
1、主(zhu)控(kong)站：
作(zuo)為master station 的主(zhu)控(kong)站多采用(yong)工業(ye)PC機(ji)構成，以(yi)利(li)用(yong)其鍵(jian)盤和顯(xian)示(shi)器(qi)對(dui)系(xi)統的(de)操作(zuo)方(fang)式(shi)以(yi)及(ji)工(gong)作(zuo)狀態(tai)進(jin)行(xing)控制和監(jian)視。用(yong)戶可根(gen)據系(xi)統提(ti)供(gong)的豐(feng)富(fu)方(fang)便的軟件(jian)包非常容易(yi)地(di)生(sheng)成操作(zuo)方(fang)式(shi)、系(xi)統狀態(tai)和控(kong)制邏(luo)輯的采色了(le)畫面(mian)，並(bing)通過鍵(jian)盤隨(sui)時發(fa)出操作(zuo)命令，設(she)置系統必要(yao)的(de)工(gong)作(zuo)參(can)數(shu)條件(jian)。
主(zhu)控(kong)站也(ye)有(you)特殊設(she)計的(de)盤(pan)裝式結構，例(li)如Pakscan IIE 的主(zhu)控(kong)站就是這(zhe)種結(jie)構。在(zai)它的控(kong)制面(mian)板(ban)上(shang)，裝有(you)監視環路工作(zuo)狀態(tai)的(de)液晶(jing)顯(xian)示(shi)器(qi)、設(she)置系統參(can)數(shu)和數(shu)據的鍵(jian)盤以(yi)及(ji)顯(xian)示(shi)系(xi)統運(yun)行(xing)和報(bao)警信(xin)息的指(zhi)示(shi)燈(deng)。通過控制面(mian)板(ban)，可(ke)完(wan)成系統環路波(bo)特(te)率(lv)、現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)地址(zhi)和數(shu)據傳輸等(deng)參數(shu)的設(she)置。此外，萬(wan)壹主(zhu)控(kong)站失控(kong)或(huo)系統工(gong)作(zuo)不(bu)正(zheng)常，操作(zuo)人(ren)員可(ke)使用(yong)鍵(jian)盤直接控制閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)。而當(dang)系(xi)統遇(yu)到(dao)意外(wai)情況(kuang)時，控(kong)制面(mian)板(ban)上(shang)還(hai)有(you)應(ying)急(ji)按鈕(niu)供(gong)操作(zuo)人(ren)員緊(jin)急關閉系統中(zhong)zui重(zhong)要(yao)的(de)閥門與(yu)管(guan)道(dao)。圖(tu)3為采用(yong)冗余化安裝和工(gong)作(zuo)的(de)Paskcan IIE 系(xi)統的(de)盤(pan)裝式主(zhu)控(kong)站。它可在(zai)主(zhu)控(kong)站發生(sheng)故(gu)障後50ms自(zi)動切換到備(bei)用(yong)主(zhu)控(kong)站，從而確(que)保系(xi)統仍能(neng)安全可靠(kao)地運行(xing)。
2、通信環路：
如前(qian)所述(shu)，壹般(ban)工業(ye)現場(chang)中(zhong)的(de)閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)與(yu)控(kong)制室(shi)之(zhi)間傳輸信號所需的接線非常復(fu)雜(za)，安裝與維修(xiu)都(dou)很(hen)困(kun)難，費(fei)用(yong)也(ye)很高。而閥門執(zhi)行(xing)器(qi)現(xian)場(chang)總(zong)線控制系(xi)統中(zhong)使(shi)用(yong)的兩線或三(san)線電(dian)纜(lan)既安裝簡單(dan)、維(wei)修(xiu)方(fang)便、工作(zuo)效(xiao)率(lv)高，又(you)成本(ben)低、節(jie)省費(fei)用(yong)。特別(bie)是系(xi)統中(zhong)所有(you)閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)用(yong)這(zhe)種電(dian)纜(lan)壹臺(tai)壹(yi)臺(tai)串接起(qi)來後形成壹條閉(bi)合(he)的(de)環路時，每臺(tai)閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)都(dou)能(neng)從環路的兩個方(fang)向(xiang)與主(zhu)控(kong)站進(jin)行(xing)信息和數(shu)據的交(jiao)換，相(xiang)當又(you)給(gei)系統增(zeng)加(jia)了(le)壹條冗(rong)余(yu)通信路(lu)徑(jing)。
系統運(yun)行(xing)期間，除了(le)正(zheng)常的工(gong)作(zuo)之(zhi)外(wai)，環路電(dian)纜(lan)不(bu)停(ting)地(di)被(bei)掃(sao)描(miao)查(zha)詢(xun)，以(yi)確(que)定(ding)其是否完整(zheng)。若(ruo)通訊環路完整無(wu)損(sun)，主(zhu)控(kong)站將依(yi)過程控(kong)制的(de)需(xu)要(yao)通過環路電(dian)纜(lan)向(xiang)現場(chang)單(dan)元(yuan)發送控制命令，同時接受(shou)現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)發回的工作(zuo)狀態(tai)信(xin)息。當然，所有(you)現場(chang)單(dan)元(yuan)都(dou)已(yi)預(yu)先設(she)置好(hao)了(le)地址(zhi)並隨(sui)時準(zhun)備(bei)接受(shou)命令和接受(shou)查(zha)詢(xun)。壹般(ban)情況(kuang)下，主(zhu)控(kong)站要(yao)發(fa)數(shu)次(ci)命令。每發壹次(ci)命令，都(dou)要(yao)接收(shou)到被(bei)詢(xun)址(zhi)現場(chang)單(dan)元(yuan)的應(ying)答壹(yi)次(ci)。否(fou)則，系統將(jiang)按環路故(gu)障進(jin)行(xing)處理(li)。現場(chang)單(dan)元(yuan)的應(ying)答時間則由(you)現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)的數(shu)量以(yi)及(ji)環路距(ju)離(li)所決定(ding)。
通信環路壹旦斷開，在(zai)環路斷點壹(yi)側(ce)的(de)現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)將會自(zi)動地形成各自(zi)壹側(ce)完整的環路，繼續保持主(zhu)控(kong)站與所有(you)現場(chang)單(dan)元(yuan)之間的通信。
環路斷開後，主(zhu)控(kong)站首(shou)先通過端(duan)口，A向(xiang)與其連(lian)接的*臺(tai)現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)發送命令，同時接收(shou)該現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)的應(ying)答。然後再向(xiang)第(di)二臺(tai)現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)發送命令，同時也(ye)接收(shou)這(zhe)臺(tai)現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)的應(ying)答。這(zhe)樣，發(fa)送命令，接收(shou)應(ying)答，連(lian)接現場(chang)單(dan)元(yuan)的環路壹步(bu)步(bu)擴大，直到環路斷點處(chu)不(bu)能(neng)再繼(ji)續(xu)下去為止(zhi)。與(yu)此(ci)同(tong)時，主(zhu)控(kong)站也(ye)通過端(duan)口B向(xiang)相(xiang)反方(fang)向(xiang)的現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)發送命令並接收(shou)應(ying)答，直到斷點前(qian)的(de)現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)。用(yong)這(zhe)種方(fang)法(fa)，主(zhu)控(kong)站不(bu)僅(jin)從環路兩個方(fang)向(xiang)確定(ding)了(le)斷點位(wei)置，也(ye)確定(ding)了(le)斷點兩(liang)端(duan)現場(chang)單(dan)元(yuan)自(zi)行(xing)構成的返(fan)回路徑，從而保證(zheng)所有(you)現場(chang)單(dan)元(yuan)與主(zhu)控(kong)站之間的通信工(gong)作(zuo)始終不(bu)被(bei)中斷。
作(zuo)為環路故(gu)障檢(jian)查(zha)的必要(yao)手(shou)段(duan)，主(zhu)控(kong)站壹般(ban)要(yao)重(zhong)復(fu)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)。即(ji)不(bu)斷(duan)地(di)發(fa)出(chu)命令，接收(shou)應(ying)答。在(zai)正(zheng)常情況(kuang)下，從端(duan)口A發(fa)出命令，再由(you)端(duan)口B接收(shou)應(ying)答。
3、現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)：
閥門執(zhi)行(xing)器(qi)現(xian)場(chang)總(zong)線控制系(xi)統中(zhong)的(de)現場(chang)單(dan)元(yuan)是根(gen)據閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)的(de)特(te)殊要(yao)求專門設(she)計的(de)Smart控(kong)制器(qi)，結(jie)構為單(dan)機(ji)架(jia)裝方(fang)式(shi)或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)整(zheng)體方(fang)式(shi)。但(dan)不(bu)管(guan)是(shi)哪種結構方(fang)式(shi)，它總是(shi)和閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)作(zuo)為智能(neng)化或(huo)半智(zhi)能(neng)化的(de)裝置來使(shi)用(yong)的。
通常，半智(zhi)能(neng)化的(de)現場(chang)單(dan)元(yuan)僅(jin)僅(jin)是(shi)主(zhu)控(kong)站的壹(yi)個分(fen)散的I/O口(kou)。在(zai)系統中(zhong)，它接受(shou)主(zhu)控(kong)站的控(kong)制命令，對閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)進(jin)行(xing)壹系(xi)列的(de)操作(zuo)，同(tong)時將(jiang)閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)上(shang)的(de)工(gong)作(zuo)狀態(tai)和其它信息反饋(kui)給主(zhu)控(kong)站，供系(xi)統采集、記錄(lu)、顯(xian)示(shi)和控(kong)制使(shi)用(yong)。
智能(neng)化現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)除可與主(zhu)控(kong)站通過環路進(jin)行(xing)信息和數(shu)據通信並(bing)根(gen)據主(zhu)控(kong)站命令工作(zuo)外(wai)，還(hai)可(ke)單(dan)獨與閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)構成回路，為工業(ye)過程提(ti)供(gong)閥門定(ding)位、邏(luo)輯控制、批量(liang)操作(zuo)、PID調(tiao)節(jie)以(yi)及(ji)多(duo)回路運行(xing)等(deng)多種(zhong)能(neng)力，對(dui)位置、流量、壓力(li)和液面(mian)進(jin)行(xing)更(geng)為豐富(fu)和的(de)控制。
無(wu)論是(shi)智能(neng)化還(hai)是半(ban)智能(neng)化的(de)，也(ye)無(wu)論是(shi)架裝式還是整體式的(de)，這(zhe)些現(xian)場(chang)單(dan)元(yuan)都(dou)具(ju)有(you)閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)操作(zuo)所需要(yao)的(de)特(te)殊功能(neng)，其中包括：
過力矩(ju)保護-在(zai)閥門或(huo)執(zhi)行(xing)器(qi)發(fa)生(sheng)堵(du)轉或出力超(chao)過限定值(zhi)時，可(ke)自(zi)動地切斷電(dian)源(yuan)停止(zhi)運(yun)行(xing)。
電(dian)機(ji)過熱保護-電(dian)機(ji)繞組(zu)中埋有(you)熱敏元(yuan)件(jian)，在(zai)由(you)於超(chao)載(zai)使電(dian)機(ji)過熱時發(fa)出信號(hao)，然後由(you)保護電(dian)路(lu)自(zi)動切斷電(dian)源(yuan)使電(dian)機(ji)停(ting)轉。
斷信號保護-無(wu)論是(shi)在(zai)輸入信號還(hai)是位置信號消失或(huo)超(chao)量程時，執(zhi)行(xing)器(qi)都(dou)可(ke)自(zi)動地轉入事先預(yu)置的安全工作(zuo)狀態(tai)，或(huo)由(you)閉(bi)環控制轉入開環控制。信(xin)號(hao)正(zheng)常後，執(zhi)行(xing)器(qi)可(ke)自(zi)動恢復(fu)到原來的(de)工(gong)作(zuo)狀態(tai)。
遙(yao)控(kong)與(yu)本(ben)機(ji)手(shou)操-通過按紐進(jin)行(xing)閥門的(de)“開”、“關(guan)”、“停(ting)”操作(zuo)和緊(jin)急關閉操作(zuo)。
故(gu)障顯(xian)示(shi)和報(bao)警-通過自(zi)診斷(duan)，可在(zai)萬(wan)壹發(fa)生(sheng)故(gu)障或(huo)工(gong)作(zuo)不(bu)正(zheng)常時自(zi)動發出聲光報(bao)警信(xin)號(hao)並(bing)及時顯(xian)示(shi)故(gu)障內容(rong)。
由(you)於是(shi)在(zai)惡劣的(de)現場(chang)環境(jing)條件(jian)下使(shi)用(yong)，現場(chang)單(dan)元(yuan)均采用(yong)了(le)高可靠性(xing)器(qi)件(jian)、表面(mian)封(feng)裝技術(shu)、堅(jian)固的(de)雙(shuang)層密封(feng)外殼(ke)，特(te)殊的軟硬件(jian)抗幹擾(rao)技(ji)術(shu)等(deng)措(cuo)施來保證(zheng)其能(neng)長期安全可靠(kao)地工作(zuo)。