摘要：当前，在厂内进行监测和控制的重要技术之一就是现场总线。该种信息传输方式，是借助数字化传感器、终端接收操作、以及控制器等结构，构建网络通信信号模式，进而确保信息传输过程，能够达到高质量、高效率、便捷化的传输效果。为了充分发挥现场总线设计优势，就必须准确把握实践应用要点，从而达到全面升级传输结构的目的。
关键词：现场总线；分布式；电气控制系统改造
引言
分布式控制系统逐步取代集中控制系统和远程控制系统，成为现代电气自动化控制系统中普遍采用的控制系统分布式控制方式因其有其自身的特征必然要与集中控制和远程控制等方式有不同的施工要求对此本文通过对电气自动化分布式控制的特征和施工质量等相关问题进行研究与探讨，以期促进电气工程相关施工质量的提高进而保障整体工程的质量与安全。
1现场总线概述
1.1现场总线概念
现场总线简单来说就是利用电线、光缆、无线电等各种介质在现场电器、仪表、设备以及主机系统间构成一个双向、多站、数字化的通信网络，从而实现不同现场设备间的数据信息交换。而从另一角度来看，我们也可以将现场总线简单理解为应用于现场的总线技术，与传统控制系统，现场总线无须采用并联式的接线方式的接线方式来将整个通信系统的导线合并在一起，而是只需通过一根导线即可完成对所有现场设备的连接，并为数据、信号的传输提供支持，而这根导线自然也就被称为总线。另外由于这种总线技术通常只用于现场设备的通信，因此被简称为现场总线技术。
1.2现场总线特点
从原理上来看，现场总线之所以能够通过一根导线将所有现场设备与主机系统连接起来，主要是由于其采用串行的方式对传统控制系统中并联信号传输连接进行了替换，因此与传统控制系统相比，现场总线技术在很多方面也都具有比较突出的特点。首先，基于串行的数据信号传输与连接方式，现场总线在布线方式上做出了很大的改变，不仅采用了双绞线，同时还直接选择信号线来加载电源，因此无论是布线还是系统结构都是比较简单、直观的。其次，基于现场总线技术，现场设备、仪表能够与不同的控制系统建立连接，在系统开发上也不具备太高的约束与要求，因此其成本较低、开放程度则比较高。此外，现场总线主要应用于现场控制或采集工作，因此其对于数据可靠性、完整性、传输速率以及传输效率等都有着较高的要求，而为了满足要这一要求，现场总线通常都会具备故障的自我诊断与自我处理功能，再加上其本身良好的抗干扰能力，因此其可靠性与实时性是比较突出的。
2分布式电气控制系统存在的问题
本文主要以A企业为例。
2.1外部设备问题
结合A厂电气控制系统分布基本设计要点来说，该厂内电气控制设备，主要集中厂内电力信息控制的主体部分，而在各个小端口处，却始终存在着欠缺，因而，程序控制操作的实际效果并不理想；同时，该厂内电气控制设备，电气控制软件组态与外部控制开关之间的关系较为密切，且缺少与之相互匹配的程序辅助结构。一旦厂内电气控制中，某一部分出现连接故障，很容易发生局部影响整体的问题，导致厂内分布式电气控制实际应用问题重重。
2.2程序内部问题
其一，分布式电气控制系统，以I/O系统为主，DCS系统为辅助实行电力信息的控制系统传输。当电子程序开发与应用时，内部通信与外部通信的关联性较低，一旦外部通信信息量较大，控制系统的内部运行效果将受到影响，很容易出现分布式控制系统瘫痪的情况。
其二，A厂内电气控制系统终端程序与总线控制部分的程序开发不同步。当总体程序升级后，终端接收程序未能得到匹配升级，两者电气控制系统运作时，终端无法正常接受到总体系统的控制信息，电气控制传输可靠性受到影响。
其三，A厂内DCS系统与FECS系统通信功能匹配不够合理，弱化了分布控制系统实际应用操控能力，电气控制系统的电力传输速率较低。
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3基于现场总线下分布式电气控制系统改造
3.1电气控制系统总体改造
3.1.1外部设备调控
厂内现有分布式控制结构设计，主要集中在厂内电气控制的主体部分，且以终端信息监控为主。后期改造时，可在现有基础上，继续完善电气控制系统外部设备终端接收结构，从而形成主体控制与各部分分布控制相互协调的设备分布状态。
例如；A厂在进行电气控制体系改造时，在DCS主体传输系统之上，继续延伸出多个与FECS相互匹配的子端口。厂内信息传输时，系统将自主寻求与其相互对应的电气控制子端口，进而实现了，厂内程序协调控制的效果。
3.1.2内部程序调控
电气控制系统总体改造结构规划，是指将分布式系统各个部分的远程操控模型，都调节到最佳状态，并以I/O为主导，实行更可靠的信传输运行模式，确保厂内电气控制系统，更新效果达到最佳化发展趋向。
例如；A厂内未来电气分布控制系统实际改造时，不仅设定了电气传输的总体控制层，也将采取远程携带式调控方法，启动DCS系统分布式信息传输结构，并建立一套与DCS相互匹配的辅助性系统。一旦主体系统出现控制故障，辅助系统将继续进行程序调节，加强程序控制之间关联密切程度。
3.2站控层改造
3.2.1站控层“合并”
站内控制层改造，是基于现场总线结构之上，形成的首个分布式电气控制改造方面。A厂站内控制层变革，将分布式可控程序，分为监视联络结构、电气设备检测结构、以及网络信息传输结构三部分。运用现场总线路体系，兼并了厂内原有单个电力传输分支，但依旧保留分布式程序控制联络监视结构、电气信息传输检测、以及网络信息高效率传输的优势，并以以太网为基础，增加两台空间信息传输转换站，实现双服务器下，电气自动化控制体系体系协调传输。与A厂内原有的分布式电气控制体系相比，新型电气传输控制方式，不仅实现了电气控制系统的综合传输，也能够“规避”冗余式传输信息带来的站内信息传输阻碍，从而达到站内信息高效率、高质量的传输分析。
3.2.2站控层“扩充”
站内控制新层改造，也将单机一控方式，改为双机调控体系，并且建立了站内信息传输过渡空间。这样，当A厂内电气控制系统外部终端口，接收到相应较多的信息资源时，系统可先将信息整理为私有部分，公共应用部分，然后再具体结合站控层操作的需求，寻求与其相互匹配的电气控制信息。与A厂现有分布式控制结构相比，信息传输的可靠性相对更高，且信息传输的速率也将大大提升。
3.3间隔层改造
间隔层改造，是确保分布式控制系统实际应用安全的主要环节，间隔层改造与调控，需对当前分布式电气控制体系下的传输体系，按照程序调控的基本需求，建立相对稳定、且自我保护能力较高的自动化控制程序。与传统的电气控制结构相比，间隔层本身就具有监控与通信信息保护的作用，实行分布式控制体系下将分层改造，将进一步增加其安全检测灵敏度，进而提升电气资源调控的质量。
结语
综上，基于现场总线下分布式电气控制系统改造的分析，是电力传输自动化技术在实践中应用的具体体现，对于新型电力传输体系的规划具有指导性作用。基于现场总线下分布式电气控制系统改造，将为当代电力传输模式整合创新提供引导。
参考文献：
[1]胡兵.新工科背景下地方应用型本科电气控制与PLC课程教学改革与探索[J].教育现代化，2018，5（06）：70-72+81.
[2]刘丽，李岩.探究电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J].内燃机与配件，2018（02）：139-140.
[3]姜建伟.PLC在电气控制系统中的应用探究[J].佳木斯职业学院学报，2018（01）：3-4.
论文作者:魏志鹏,翟永丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：控制系统论文; 分布式论文; 电气论文; 现场总线论文; 厂内论文; 信息论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第14期论文;