摘要：近年来，随着代工业生产的设备正朝着大型化、智能化、集成化、自动化方向发展和自动化控制系统的快速发展，人们对现场测量技术和控制设备性能的要求也逐渐提高。其要求的主要表现是在现场总线管理中可以实现远程的信息交换，并且现场的电气设备能够准确的提供测量信息。除此之外，还需要做到现场设备能够提供自身设备以及控制过程中的诊断信息、管理信息等数据。这样一来，其不仅可以保证减少电气自动化设备的自身故障，加强对其的管理，还可以促进现场总线的电气自动化设备管理系统研究工作的开展。本文就这一研究进行简单的阐述，首先，阐述了现场总线电气自动化设备管理系统的优点及其发展现状，其次，介绍了电气自动化设备管理控制与管理，以供参考。
关键词：现场总线；电气自动化设备；管理系统研究
随着科学技术的快速发展，我国的工业生产正在朝着自动化、集成化的方向发展，这也使得我国的工业生产规模不断扩大，衡量指标也变得复杂，现场的电气设备更是容易受到各种因素的影响而产生重大的问题和故障，甚至会因为不同厂家的设备之间不具备互操作性，这些设备都具有自己私有的通信协议，工程人员在调试和配置一个控制系统时必须熟悉多种配置工具，使得系统的配置费时费力，带来极大的不便。。但是随着现场总线电气自动化设备管理系统的发展，这些问题可以得到更好的解决，使得可以利用该系统加强信息交流和故障监测，及时的诊断出设备潜在的故障，从而保证电气自动化设备的安全运行，保证了电气自动化设备生产的安全性和可靠性。因此，加强对现场总线的电气自动化设备管理系统研究是十分必要的工作，不容人们忽视。
一、现场总线电气自动化设备管理系统的优点及其发展现状
现场总线是安装在生产过程区域的现场设备、仪表与控制室内的自动控制装置／系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。现场总线控制系统对现场控制性能进行了有效的改进，其主要有三个优点。首先就是该系统增强了现场信息的集成能力。主要表现为现场总线可以从现场设备获取大量丰富信息，能够更好的满足工厂自动化及CIMS系统的信息集成要求。现场总线是数字化通信网络，它不单纯取代4．20m A信号，还可实现设备状态、故障、参数信息传送。系统除完了成远程控制之外，还可完成远程参数化工作。其次，该系统使设备具有开放性、互操作性、互换性、可集成性。其主要表现为不同厂家产品只要使用同一总线标准，就具有互操作性、互换性，因此设备具有很好的可集成性。系统为开放式，允许其它厂商将自己专长的控制技术，如控制算法、工艺流程、配方等集成到通用系统中去。因此，市场上将有许多面向行业特点的监控系统。最后，就是系统可靠性高、可维护性好，且降低了生产成本。主要表现为于现场总线的自动化监控系统采用总线连接方式替代一对一的I／O连线，对于大规模I／O系统来说，减少了由接线点造成的不可靠因素。同时，系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能，可完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化工作，也增强了系统的可维护性。而且对大范围、大规模l／O的分布式系统来说，省去了大量的电缆、FO模块及电缆敷设工程费用，降低了系统及工程成本。目前，已有多家公司开发出了各自的设备管理系统，并得到了大量的应用，反映良好，该技术的发展前景较好。其中比较知名的有：艾默生公司的AMS智能设备管理系统、西门子公司的过程设备管理器SIMATIC PDM和ABB公司的800x A设备管理系统。
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二、电气自动化设备管理控制与管理的介绍
2.1控制器与 PLC
为了更好的实现现场总线控制，往往需要对控制器的参数进行科学的设置。除了基本的电流电压、频率、总线地址之外，不同的控制器需要设置不同的参数。比如变频器需要设置成起停模式、加速减速时间、信号和频率源等；马达保护器需要设置操行模式、保护设置以及控制设置等。为了对不同控制方式的设备进行管理，往往需要在 PLC 中统一设置设备控制变量，如设备控制类型、状态字、频率设定与反馈、故障代码等。其中设备控制类型是对各控制器控制的信息进行显示；状态字主要指就地 /总线、运行过 / 停止、合闸 / 分闸等。故障代码是 PLC 通过DP 获得故障代码后，对现场装置进行远方诊断，及时找出故障原因并进行排除，以减少损失，解决故障。
2.2现场设备与控制器
现场设备往往有两种电气控制方式，即就地与总线。就地控制是动力站控制器接收到起停按钮或者频率给定装置发出的信号后，对现场设备起停进行控制。总线控制是 DP 总线接收到上位机传送给PLC 的指令后对现场设备的起停进行控制。在就地与总线切换的过程中，若要保证现场设备运行稳定或者保持原有状态，实现自动化电气设备管理控制系统，就需要保证两者切换时运行频率不变，即无扰切换。
2.3上位机与服务器
在电气自动化设备管理系统中，若想获取设备运行数据的及时性与准确性，可以利用上位机和服务器之间的有效的通讯功能。在工厂生产过程中，生产相关设备运行数据往往是利用 PLC 在 DP 总线的传输功能下，将其传输并储存至服务器，接着上位机通过相关的软件进行信息数据的读取。因此，如果需要生产的关键性指标或者历史数据，就可以从服务器中获得。如用水量、耗电量、整机效率、历史曲线等数据，从而实现工厂生产过程数据可视化。在这样的基础上，相关管理人员可在对数据信息进行采集和分析基础上，制定出优化生产过程的有效措施，并生成设备管理报表，提高生产绩效。
2.4上位机与PLC
PLC 与上位机的通讯需要按照相应的时间比进行进行读取交互数据。由于上位机在读取过程中涉及到信息的编码与解码，这就决定了上位机读取DAServer 接口的数据，其主要以事件的形式存在，实现 PLC控制字和状态字能更加准确的显示在上位机画面中。
三、结束语
总而言之，随着科学技术的快速发展，我国的基于现场总线的电气自动化设备管理系统正在蓬勃发展，该系统集数据采集、数据分析于一体，使得工作者能实时观察现场设备的过程变量，记录跟踪查询使用修改记录，设置一些参数，进行组态、校准操作，从而实现电气自动化设备的预测维护和后期管理，并提出一套可行的解决方案，解决遇到的问题，以更好的促进了工业生产，其发展前景较为广阔。
参考文献：
[1]王修晓，高丽新. 基于现场总线的电气自动化设备管理系统[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）2014，（08）
[2]史亮. 解析有关FCS的电气自动化设备管理系统[J]. 电子制作 2013，（14）
论文作者:张飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/20
标签：设备论文; 系统论文; 设备管理论文; 现场论文; 电气自动化论文; 现场总线论文; 总线论文; 《电力设备》2017年第24期论文;