FF现场总线技术在PTA项目中的应用

FF现场总线技术应用中值得探讨的问题黄步余，吴国良摘要：阐述FF现场总线网段的主要故障为 FF现场总线设备从网段上丢失，分析FF现场总线设备从网段上丢失的原因、可能造成的影响，提出了预防和处理的办法。

关键词： FF现场总线技术；FF现场总线网段；现场总线设备；从网段上丢失；预防和处理的办法FF现场总线技术在国内外的一些大、中型石油化工企业中获得了成功的应用，以上海赛科90万吨/年乙烯工厂、中海油惠州80万吨/年乙烯工厂等为代表的世界级规模石化联合装置的自动化水平高，仪表和控制回路数量多，复杂程度相当高，生产装置及公用工程辅助设施持续稳定的运行，创造了显著经济效益，实践证明FF现场总线控制技术已趋于成熟。

FF现场总线控制技术的优点已被实践所证明，在AMS资产管理系统应用中，FF现场总线技术要比HART诊断参数多。

FF现场总线数字阀门控制器（DVC）的离线和在线故障诊断技术的应用，使石油化工装置大量调节阀门的离线检修工作从故障后检修、预防性计划检修到先诊断后检修的预测性检修，减少调节阀门的离线检修数量，节省维护成本，降低生命周期成本。

上海赛科90万吨/年乙烯工程的FF现场总线技术应用实践， FF现场总线网段的主要故障现象为 FF总线设备从网段上丢失，是现场总线网段受到干扰信号影响造成的，后果是影响到仪表的显示和回路控制状态。

一般情况，丢失的总线设备会自动返回网段，也出现过总线设备不能自动返回网段，需要手动将它从decommissioning位置拖到commissioning位置才能回复。

现就FF现场总线设备从网段上丢失后可能造成的影响，FF现场总线设备从网段上丢失的原因，预防和处理这些故障等问题，进行分析及处理方法探讨。

一、F F总线现场设备从网段上丢失后可能造成的影响FF现场总线设备从网段上丢失不会马上引起控制系统的扰动，DCS系统将及时发出报警信号（“COMM.报警”）提示操作人员，只要及时处理，对生产不会造成很大问题。

基金会现场总线技术在石化装置中的应用唐孟【摘要】简述基金会总线（FF）技术的基本原理；结合FF技术与常规控制技术特点，对两种控制系统进行比较；通过实际项目，简述了FF的网段设计，并对FF 技术与常规技术的投资进行了比较研究；利用最新版《现场总线设计指南》（3．1版），对FF技术的适用度进行研究。

%The basic principles of Foundation Fieldbus (FF) Technology is briefly described. Combining both characters of FF Technology and conventional control technology, two control systems are compared. FF Technology segment design is described with a practical project. The investment for FF technology is compared with that of conventional control technology investment for recent construction project. Applicability study of FF Technology is conducted through latest released Foundation Fieldbus System Engineering Guidelines (AG-181 ) Revision 3.1.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2012(048)006【总页数】3页(P50-52)【关键词】基金会现场总线技术;总线网段;拓扑结构【作者】唐孟【作者单位】中科合成油工程有限公司,北京101407【正文语种】中文【中图分类】TP393基金会现场总线（FF）技术是近10年来基于数字通信技术与网络技术的发展而产生的新型集散控制系统的通信技术，总线技术在形式上主要有FF，Profibus总线结构等。

第一章引言第一章引言在当前的控制领域，通信和网络技术正在迅速覆盖从现场设备到控制、管理的各个层次，覆盖从工段、车间、工Ｊ一、企业乃至世界各地的市场。

信息技术的飞速发展，引起了自动化结构的变革，逐步形成了以网络控制系统为基础的企业信息系统。

现场总线（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）就是顺应这一形势发展起来的新技术。

现场总线技术使单个分散的现成设备通过现成总线连接成可以相互沟通信息、共同完成任务的网络系统和控制系统，形成控制功能完全下放到现场的全分布式新型控制系统，使控制系统更趋近智能化、分布化。

因此，现场总线系统必将为信息时代的工业自动化带来前所未有的技术革命，给仪表工业带来勃勃生机。

§１．１现场总线技术概述现场总线是应用与生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，是～种开放的、数字化的、多点通信的底层控制网络。

现场总线技术将专用的微处理器置于传统的测量控制仪表中，使它们各自都具有数字计算和数字通信能力。

通过总线把多个测量控制仪表连接成网络系统，并按公开的、规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。

…控制系统的结构经历了基地式气动仪表控制系统，电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统等各种形式。

虽然集中式数字控制系统与常规仪表控制系统相比，在各方面都有显著的优势，但前者的可靠性低，一旦计算机发生故障，将导致生产过程的全面瘫痪，于是出现了集散控制系统ＤＣＳ。

ＦＦ现场总线协泌分析软件的研究与实现操作站线开放的现场．（ａ】ＤＣＳ系统（ｂ）ＦＣＳ系统图卜１ＤＣＳ和ＦＣＳ系统结构的比较集散控制系统ＤＣＳ把数字调节器、ＰＬＣ以及多个计算机组成集中与分散相结合的控制系统，实现了装置级、车间级的优化控制。

这是今天被许多企业采用的控制系统结构形式。

然而，ＤＣＳ对集中型控制系统的改造是不彻底的，ＤＣＳ有时被称为分布式系统，但其基本调节器以微机为核心构成，难以实现真正的分布控制，也就难以完全避免集中型的缺点”３。

摘要:本文介绍了FF 现场总线智能仪表种类及功能块技术, 给出了FF 智能仪表在常用控制回路中的组态方法和注意事项, 说明了FF 智能仪表的优势和特点。

关键词: FF 现场总线; 智能仪表; 功能块; 组态Abstract:The different kinds of FF intelligent instruments and function block technology are introduced. The configuration method of FF intelligent instruments and notice details in normal control loops are put forward. The advantages and characteristic of FF intelli-gent instruments are shown.Keywords: Fundation Fieldbus;Intelligent Instrument; Function Block; Configuration 1 引言现场总线技术的发展促进了现场仪表数字化、智能化、网络化。

我国“九五”攻关以来, HART 协议和FF协议智能仪表与系统的开发得到迅速发展, 并已取得相关成果。

但是由于现场总线是一项新技术, 而且FF 智能仪表组态参数颇多, 对现场调试和维护人员专业知识、技术水平等要求升高。

因此本文从实际应用角度介绍FF 智能仪表及其组态技术, 以利于FF 智能仪表的推广应用。

2 FF 智能仪表FF 智能仪表是嵌入微处理器、实时嵌入式操作系统和FF 现场总线协议栈, 具有传感测量、数字通信、自动补偿、自动诊断、分散控制、信息存储等功能的仪表。

目前, 国际上较为常见的FF 现场总线智能仪表类型及用途主要有以下几种。

(1)IF 表, 亦称“电流信号到现场总线信号变送器”, 它是将4￣20mA 电流信号转换成现场总线信号,用于将传统的4-20mA输出的模拟仪表连接到现场总线控制系统中, 适用于企业控制系统改造, 可以很大程度上保护用户原有的可利用的模拟仪表资源, 减少用户投资。

现场总线技术在乙二醇自动化生产中的信息融合策略随着科技的不断发展和工业自动化的推进，现场总线技术在乙二醇自动化生产中的应用越来越广泛。

现场总线技术作为一种实时数据通信和控制技术，能够对生产现场的各个设备进行集中管理和监控，提高生产效率、降低生产成本。

本文将从信息融合的角度，探讨现场总线技术在乙二醇自动化生产中的应用策略。

1. 现场总线技术简介现场总线技术是一种分布式网络通信技术，能够实现现场设备之间的数据交换和共享。

通过现场总线，各个设备可以直接与控制中心进行通信，实现数据的实时传输和控制命令的下发。

现场总线技术可以减少布线成本、提高系统的可扩展性和可靠性，为乙二醇自动化生产提供了强有力的技术支撑。

2. 信息融合在乙二醇自动化生产中的意义信息融合是指将各种类型、各个环节产生的信息进行整合和分析，为生产决策提供准确、高效的依据。

乙二醇自动化生产中，各个设备和过程都会产生大量的数据和信息，如温度、压力、流量等参数，以及设备状态和运行情况等。

通过信息融合，可以实现对这些数据的综合分析和处理，帮助生产管理者更好地了解和掌握生产过程，提高生产效率和质量。

3. 现场总线技术在乙二醇自动化生产中的信息采集现场总线技术可以实现对各个设备和过程参数的实时采集。

通过在设备和传感器上设置现场总线模块，可以将其与控制中心相连，实现数据的实时传输。

在乙二醇生产过程中，可以通过现场总线技术对温度、压力、流量等参数进行采集，并将数据传输到控制中心，实现对生产环境的监控和控制。

4. 现场总线技术在乙二醇自动化生产中的信息传输现场总线技术可以实现设备之间的实时数据通信。

在乙二醇自动化生产中，各个设备之间需要进行数据交换和共享，通过现场总线技术，可以实现设备之间的数据传输。

例如，在乙二醇反应过程中，反应釜需要与温度控制系统进行数据的交互，通过现场总线技术，可以实现数据的实时传输和命令的下发，提高控制的精度和稳定性。

5. 现场总线技术在乙二醇自动化生产中的信息管理现场总线技术可以实现对生产数据的集中管理和分析。

控制网络与通信大作业题目： FF基金会现场总线作者：陈荣学号： ZB0213104班级： ZB02131指导老师：王小英日期： 2014.6.10目录摘要 (2)一、发展历史 (3)二、工作原理 (7)2.1 FF总线H1总线电路和信号形式 (6)2.2 物理层 (6)2.3 链路层 (7)2.4 应用层 (7)2.5 用户层 (8)2.6 协议数据的构成与层次 (8)三、FF现场总线的拓扑结构 (10)3.1 点对点拓扑结构 (10)3.2 树形拓扑结构 (10)3.3 菊花链拓扑结构 (11)3.4 带支线拓扑结构 (12)3.5电缆及通信距离 (12)四、主要产品 (14)五、FF基金会现场总线的应用 (16)5.1 FF总线在汽轮机轴封系统上的应用 (16)5.2 FF总线在温度测点上的应用 (17)六、个人思考 (18)6.1基金会现场总线的十大技术特点 (18)6.2基金会现场总线用户获益的十大源泉 (18)6.3基金会现场总线的五大关键技术 (19)6.4基金会现场总线的五大保障体系 (19)参考文献 (20)FF基金会现场总线摘要随着计算机硬件、软件技术及网络技术的迅速发展，自动化技术也迅猛发展起来，许多控制功能已经被下放到现场级设备中，这使得现场设备间的数据通讯量加大，这种趋势推动了现场总线技术的发展。

现场总线是八十年代末在国际上发展起来的用于制造业自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络。

目前不同国家和厂家已纷纷组成集团发表了各自的现场总线协议标准，市场上出现的现场总线有：FF、Proflbus、LonWorks、CAN、HART、Interbus、ISPFIP、SDS、Devlcenet等等。

在众多的现场总线技术当中，由现场总线基金会组织(Fieldbus Foundation，FF)开发的基金会现场总线在过程自动化领域中得到了广泛的应用。

以基金会现场总线FF为信息通道构成了一种全分布式的自动化系统，其主要功能是对工业生产过程进行测量、信号变送、控制等。

FF现场总线的设计和应用FF现场总线采用了基于半双工串行通讯的设计原理。

它使用了双绞线作为传输介质以及标准电压电流进行数据传输。

FF现场总线采用了分时多路复用的技术，将不同设备之间的通讯分为不同时间片进行交替传输。

这种设计原理可以有效减少通讯冲突和干扰，并提高总线的通讯速度和可靠性。

1.工业自动化：FF现场总线在工业自动化系统中广泛应用。

它可以实现从传感器到执行器的设备之间的数据交换，如温度传感器、压力传感器、电机控制等。

通过FF现场总线，可以实现设备之间的实时数据传输和控制指令的下发，提高生产过程的可操作性和效率。

2.油田领域：FF现场总线在油田领域的应用较为广泛。

从油井的数据采集到管道的监控和控制，FF现场总线承担着重要的角色。

它可以实时采集油井的数据，如压力、温度、液位等，并将数据传输给中央控制系统进行分析和处理。

同时，FF现场总线还可以控制油井的开启和关闭，提高油田生产的自动化程度。

3.电力系统：FF现场总线在电力系统中也有较多的应用。

它可以用于电力设备的监控和控制，如变压器、开关柜、电站等。

通过FF现场总线，可以实现对电力设备的实时监测，及时发现设备故障并进行处理。

同时，FF现场总线还可以实现设备之间的数据交换和控制指令的下发，提高电力系统的可靠性和安全性。

4.化工工艺：在化工工艺生产中，FF现场总线也发挥着重要的作用。

它可以实现对化工生产过程中的设备监控和控制，如压力容器、反应釜、泵阀等。

通过FF现场总线，可以及时监测化工设备的工艺参数，如温度、压力、流量等，并根据需要进行控制调整，提高化工生产的安全性和效率。

总结FF现场总线作为一种高效可靠的通讯协议，广泛应用于工业自动化、油田、电力系统和化工工艺等领域。

它的设计原理基于半双工串行通讯，采用了分时多路复用的技术，具有通讯速度快、传输可靠等优点。

通过FF现场总线，可以实现设备之间的实时数据交换和控制指令的下发，提高生产过程的可操作性和效率。

ff现场总线的特点和在工程中的应用一、FF现场总线的概述FF现场总线是一种数字通信协议，它是Foundation Fieldbus（FF）组织制定的。

FF现场总线在工业自动化领域得到了广泛应用，它可以实现设备之间的数据交换和控制指令传输。

与传统的模拟信号传输方式相比，FF现场总线具有更高的可靠性和稳定性。

二、FF现场总线的特点1. 可靠性高：FF现场总线采用数字通信方式，数据传输稳定可靠，不受干扰。

2. 灵活性强：FF现场总线可以实现多种类型的设备之间的数据交换和控制指令传输。

3. 扩展性好：FF现场总线可以根据需要进行扩展或升级，支持多种不同类型的设备连接。

4. 易于维护：由于采用数字通信方式，故障排查和维护更加方便快捷。

三、FF现场总线在工程中的应用1. 控制系统：在控制系统中，使用FF现场总线可以实现各个设备之间的数据交换和控制指令传输。

例如，在化工厂中，使用FF现场总线可以将各个过程变量（如温度、压力、流量等）传输到控制室的控制系统中，实现对生产过程的监控和控制。

2. 仪表系统：在仪表系统中，使用FF现场总线可以实现各个仪表之间的数据交换和控制指令传输。

例如，在炼油厂中，使用FF现场总线可以将各个流量计、压力计、温度计等仪表的测量值传输到控制室的监视系统中，实现对生产过程的监视和调节。

3. 电力系统：在电力系统中，使用FF现场总线可以实现各个设备之间的数据交换和控制指令传输。

例如，在发电厂中，使用FF现场总线可以将各个变压器、开关柜等设备的状态信息传输到运行监视系统中，实现对电力系统运行状态的监视和调节。

四、FF现场总线在应用中需要注意的问题1. 设备兼容性问题：由于不同厂家生产的设备可能存在兼容性问题，因此在选择设备时需要注意其是否支持FF现场总线协议。

2. 网络拓扑结构问题：在设计网络拓扑结构时需要考虑网络带宽、延迟等因素，并根据具体应用需求进行合理规划。

3. 安全问题：由于FF现场总线采用数字通信方式，数据的安全性需要得到保障。

基金会现场总线技术（ FF）在旅大油田的应用摘要：现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。

它的出现，标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始，并将对该领域的发展产生重要影响。

自20世纪90年代中期以来，中国海洋石油总公司（以下简称中海油）相关技术人员持续跟踪关注现场总线这一标志自控领域一场革命的技术，并于2002年首次提出将现场总线技术应用于旅大油田开发项目，获得了上级批准并进行实施，这项新技术的实施标志着海洋石油自动化新时代的开始。

关键词：现场总线海洋石油自动化一、现场总线技术的优越性以FF为例，现场总线技术主要有以下优越性：(1)FF现场总线系统安装材料与调试工作量减少现场总线的I/O系统卡件和布线简单，减少相应的设计、安装的工作量及控制室占用面积。

旅大10-1平台于2005年1月28日正式投产，项目能够提前62天投产，现场总线技术的应用功不可没。

在项目的设计、安装、调试阶段，对于现场总线技术的优越性，人们已有了初步体会。

由于采用了现场总线技术，使得设计、绘图的工作量简化，布线及调试时间大大缩短，安装成本得以降低。

(2)FF现场设备的全数字化、智能化与功能自治化现场总线设备将微处理器置入现场测量控制仪表中，具有数字计算和数字通信能力。

数字信号使设备的信息量大大增加，传输抗干扰能力强，精确度高，减少了传送误差，提高系统的可靠性。

传感测量、补偿计算、工程量处理与基本控制等功能在现场总线设备中完成，而且为现场设备更高级的智能化提供了平台空间。

现场总线控制系统是全分散性的体系结构，双向通信的提供，使得功能块可以下载到现场仪表设备当中，原来在DCS控制器中完成的控制计算功能可以分散到现场仪表设备中完成，从而分散了由于系统故障而造成的风险，实现了真正意义上的分散控制。

(3)FF现场总线具有开放性、互操作性与互用性如果说FF-H1总线现场设备的可互操作性使现场总线达到了DCS系统的4～20mA的信号互连的水平，而高速以太网现场总线HSE的可互操作性则达到了DCS系统控制总线的开放的水平。

仪表现场总线系统安装及调试FF现场总线系统在近年来的大型石油化工工程中应用越来越广泛，其优势也逐渐显现。

本文以漳州450万吨/年PTA工程为例，详细阐述了FF现场总线电缆安装步骤、注意事项以及电缆敷设后的测试方法和测试所用的仪器。

同时，总结了施工过程中出现的问题以及基金会现场总线（FF）系统中的电缆安装和仪表调试过程中出现问题的解决办法，为今后基金会现场总线（FF）系统施工提供借鉴之用。

FF现场总线系统是一种数字化、智能化、网络化的新型工业自动化控制技术，将自控、计算机和信息通讯融为一体，是自动化控制系统未来的主要发展方向。

目前，FF现场总线系统正在我国石油、化工行业得到推广应用。

FF现场总线系统采用数字信号代替模拟信号进行信号传输，其控制系统设备、现场仪表设备和控制电缆都发生了改变，需要与之相适应的仪表安装和调试工艺。

本文针对其安装及调试施工过程中的一些特殊之处进行论述，主要介绍基金会现场总线（FF）系统安装及调试相关技术，以及施工过程中出现的问题提供解决办法。

FF现场总线系统分为H1和H2两级总线，H1采用符合IEC －2标准的现场总线物理层；H2则采用高速以太网为其物理层。

H1现场总线以段为单位，在一根屏蔽双绞线电缆上完成对多台现场仪表的供电和双向数字通信。

现场安装的FF总线设备一般采用H1总线网段通信协议。

FF现场总线系统具有开放性、互操作性与互用性。

开放性意味着它可以与遵守相同标准的其他设备或系统连接，通信协议一致公开，不同厂家的设备之间可实现信息交换。

互操作性则是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，而互用性标志着不同生产厂家的性能类似的设备可实现相互替换。

此外，FF现场设备的智能化和功能自治化也是其相对于其他控制系统的特点之一。

在现场总线电缆网络中，接线箱是连接主干线和分支线的关键节点。

接线箱应该安装在易于维护和管理的位置，以便于现场总线电缆的连接和检修。

接线箱内应该设置FF现场总线接线板，接线板上应该标注每个接口对应的仪表地址和信号类型。