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現(xiàn)場總線型變送器特點
(1)全數(shù)字性
現(xiàn)場總線作為一種數(shù)字式通信網(wǎng)絡(luò)從控制室一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場，使過去采用點到點式的模擬量信號傳輸變?yōu)槎帱c一線的串行數(shù)字式傳輸。在現(xiàn)場總線型變送器中，不論是傳感器電路，還是轉(zhuǎn)換器電路，都是數(shù)字式的。不像智能型變送器那樣，既有數(shù)字電路，又有模擬電路。因而，現(xiàn)場總線型變送器的全數(shù)字性使得變送器的結(jié)構(gòu)更加簡單，其分辨力、測量速度、穩(wěn)定性都高于智能型變送器。
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(2)精確度高
在智能型變送器中，其傳感器有的不是直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字的，而是把壓差作用在膜片上，使其產(chǎn)生位移，改變電容或電阻，先輸出電壓，再經(jīng)過模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號后，送微處理機(jī)。當(dāng)然，也有一些智能型變送器，壓差膜片的位移直接轉(zhuǎn)換成頻率信號，沒有A/D轉(zhuǎn)換器。但是，為了保留有4~20mA模擬信號，數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器還都是存在的。所以，在智能型變送器中，其信號傳輸精確度在反復(fù)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換中有所降低。而現(xiàn)場總線型變送器中不存在A/D 和D/A轉(zhuǎn)換電路，所以不會產(chǎn)生A/D和D/A的轉(zhuǎn)換誤差，因而信號的傳輸精確度有所提高，故現(xiàn)場總線型變送器要比智能型變送器精確度高。
(3)抗干擾能力強(qiáng)
在模擬型和智能型變送器中，信號是以4~20mA的連續(xù)形式存在的，信號值的變化可以無限小，因此，噪聲和信號畸變在模擬信號傳輸中是無法避免的。也就是說，變送器傳輸模擬信號時穩(wěn)定性較差，零點容易漂移。而在現(xiàn)場總線型變送器中，信號的有效值只有兩個：0或1，電平較高，一般的噪聲很難扭曲它，只有在很大的干擾出現(xiàn)時，才可能使信號發(fā)生畸變。所以，現(xiàn)場總線型變送器要比智能型變送器(當(dāng)它傳輸4~20mA模擬信號時)的抗干擾能力強(qiáng)。
(4)內(nèi)嵌控制功能
現(xiàn)場總線型變送器除了保持智能型變送器優(yōu)良的測量性能外，還增加了運算和控制功能。在每臺現(xiàn)場總線型變送器中都內(nèi)嵌有PID控制、邏輯運算、算術(shù)運算、累加等模塊，用戶通過組態(tài)軟件對這些功能模塊進(jìn)行任意調(diào)用，以實現(xiàn)參數(shù)的現(xiàn)場控制。由于現(xiàn)場總線型變送器就安裝在生產(chǎn)設(shè)備附近，使信號傳輸?shù)木嚯x大大縮短，這不但提高了回路的控制質(zhì)量，降低了回路的不穩(wěn)定性，而且還可取消控制柜，進(jìn)一步節(jié)省了控制室的空間。
(5)高速通信
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智能型變送器不論是采用HART通信協(xié)議，還是采用DE通信規(guī)程，其通信速率都不高，因此不能有效地實現(xiàn)實時控制。現(xiàn)場總線型變送器要像4~20mA系統(tǒng)那樣實現(xiàn)閉環(huán)實時控制需要更高的通信速率。由于高速需要更大的電源消耗，這個要求就與本質(zhì)安全產(chǎn)生了矛盾。因而，需要選擇適當(dāng)?shù)耐ㄐ潘俾剩瓜到y(tǒng)的通信負(fù)荷盡可能小。
現(xiàn)場總線型變送器采用通信調(diào)度系統(tǒng)來控制變量的采樣、算法的執(zhí)行和通信系統(tǒng)的優(yōu)化。如 FF(Field Foundation, 現(xiàn)場總線基金會)把數(shù)據(jù)分為周期性和非周期性兩部分：對周期性數(shù)據(jù)必須在 .aspx" title="系統(tǒng)" style="text-decoration:underline;color:blue">系統(tǒng)所需的周期內(nèi)處理完畢；而對非周期性數(shù)據(jù)則可以在通信通道空閑時傳輸。這樣的通信調(diào)度就使得現(xiàn)場總線型變送器具有了和模擬型變送器一樣的通信速率，并達(dá)到了和模擬控制系統(tǒng)一樣的高速閉環(huán)控制性能。
(6)多變量測量
所謂多變量測量是指一臺變送器可以同時測量多個過程變量。在過去的模擬通信方式中，測量一個變量就需要一對導(dǎo)線，因此，每臺變送器只能測量一個過程變量。而采用了現(xiàn)場總線通信方式后，由于每臺現(xiàn)場總線型變送器內(nèi)配有多個感測元件，它就可以同時測量多個過程變量，并通過現(xiàn)場總線傳輸出去。例如，在現(xiàn)場總線型流量變送器中，除了測量流體流量外，還可以測量過程壓力、溫度等多種變量；再例如，在現(xiàn)場總線型液位變送器中，除了測量容器的液位外，還可以測量介質(zhì)密度、容器內(nèi)壓力和溫度等多種變量。
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(7)系統(tǒng)綜合成本低
在4~20mA通信方式下，變送器只能測量一個物理變量，如果要將這個測量變量轉(zhuǎn)換為控制上必要的數(shù)據(jù)，還需要其他附屬的儀表。例如，測量帶有溫度和壓力補(bǔ)償?shù)恼羝髁繒r，需要3臺變送器分別測量溫度、壓力和壓差(流量) 。而在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中，則只需要一臺現(xiàn)場總線型變送器就可以了。這不但使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化，而且還降低了系統(tǒng)的綜合成本，減少了系統(tǒng)安裝和調(diào)試費用。
(8)真正的互操作性
現(xiàn)場總線通信方式正在向國際標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)化確保了互操作性的實現(xiàn)。所謂互操作性是指來自不同廠家的設(shè)備可以互相通信，并且可以在多廠家的環(huán)境中完成功能的能力?；ゲ僮餍允共煌瑥S家的設(shè)備可以互相使用，其控制系統(tǒng)的組成是自由的。凡是符合現(xiàn)場總線國際通信標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線設(shè)備，不論是哪一個廠家生產(chǎn)的都可以互相交換信息。這樣，用戶就不必圍繞著某一家儀表公司選擇設(shè)備，控制系統(tǒng)構(gòu)成的自由度大大增加，用戶能夠以最優(yōu)的性能/價格比構(gòu)成符合自己要求的控制系統(tǒng)。
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