阀岛现场总线控制

1)阀岛控制技术的发展

      在机电液一体化的控制系统中，控制器通过传感器获取系统状态信息，同时基于传感器信息按照一定的程序控制输出信号给相应的驱动器，从而实现预定的机械动作。随着机器设备功能的越来越强大，与之相配套的控制过程也越来越复杂，这样，控制器输出的信号也就随之越来越多。因此，这类系统中存在大量电磁阀和信号、能量的连线，对于成套自动化制造设备来说则尤其如此，从而提高了电控系统的故障率，设备的维修和管理也带来诸多不便。因此，简化电路连接，提高系统组建柔性，一直是阀岛技术的重要改进内容。

      阀岛技术产生以来，其控制技术已经从多针接口式阀岛发展成为现场总线型阀岛。采用多针接口后，可编程控制器与电磁阀、传感器电信号输入端之间的接口简化为只有一个多针插头和一根多股电缆。与传统方式实现的控制系统比较可知，采用多针接口型阀岛后系统不再需要接线盘。节省了电控回路的设计、安装、维护时间，使机械制造和维护过程大为简化。而进一步发展到现场总线型阀岛后，每个阀岛均带有一个总线输入接口和一个总线输出接口。这样，当系统中有多个带现场总线阀岛或其他带现场总线设备时可以由近至远串联连接。与带多针插件的阀岛组成的系统比较可知，带现场总线阀岛与外界的数据交换只需通过一根4股或2股的屏蔽电缆实现，大幅度节省了接线时间。由于连线的减少使设备所占的空间减小，维护也更为方便。

      从发展趋势而言，阀岛应发展成为标准的现场总线第三方设备(如PROFIBUS总线、CAN总线等)，在利用总线技术及设备(如PLC、PAC等)构建控制系统时，阀岛可以作为系统模块直接组态进入现场总线控制系统(与变频器、智能传感器等第三方设备类似)，成为总线系统的独立节点(如图1所示)，由上位机统一组态及监控。就进一步发展而言，阀岛应成为传感器、控制、液压(气动)的机电液(气)一体化模块，高度集成化的模块本身具有编程设定能力，可以进行所需要的子系统程序开发，从而进一步提高系统构建的柔性，减少控制系统组建时间，提高控制性能。

      2)PROFIBUS—DP现场总线

      现场总线式应用在现场的控制设备之间，实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络，它把单个分散的测量控制设备变成网络节点。在各种现场总线的标准中，PROFIBUS是由SIEMENS等公司组织开发的一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产商的现场总线标准，是目前国际上通用的现场总线标准之一。

        在PROFIBUS现场总线中用于传感器和执行器高速数据传输的PROFIBUS—DP应用最广。PROFIBUS总线作为工业现场广泛使用的总线，具有通信速率高，配套设施完善等特点，成为阀岛使用总线的首选。