Profibus現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要Profibus是國際上應(yīng)用十分廣泛的工業(yè)過程現(xiàn)場總線它是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全分散數(shù)字化雙向多變量多點(diǎn)多站的通信網(wǎng)絡(luò)在眾多現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)中過程現(xiàn)場總線以其國際化開放式高靈活性高可靠性等優(yōu)勢在過程自動(dòng)化制造自動(dòng)化樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用本設(shè)計(jì)首先介紹了現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀然后比較了現(xiàn)場總線與DCS的異同重點(diǎn)介紹了Profibus現(xiàn)場總線Profibus現(xiàn)場總線是目前應(yīng)用非常廣的一類總線已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇交通電力等領(lǐng)域最后介紹了Profibus的應(yīng)用關(guān)鍵詞:現(xiàn)場總線ProfibusDCS現(xiàn)場總線應(yīng)用目錄第1章現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀 11.1什么是現(xiàn)場總線1.2現(xiàn)場總線的特點(diǎn) 1.3現(xiàn)場總線進(jìn)展?fàn)顩r 第2章現(xiàn)場總線與DCS異同 2.1profibus總線技術(shù) 2.2應(yīng)用實(shí)例 2.3第二代機(jī)控系統(tǒng)DCS----集散控制系統(tǒng) 2.4對(duì)比二者的優(yōu)缺點(diǎn)第3章profibus現(xiàn)場總線 3.1profibus的協(xié)議結(jié)構(gòu) 3.2profibus控制系統(tǒng)的幾種形式 3.3根據(jù)實(shí)際應(yīng)用常有以下6種結(jié)構(gòu) 第4章profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用 4.1profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用領(lǐng)域 4.2profibus現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例 4.3現(xiàn)場總線應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn) 參考文獻(xiàn) 結(jié)論 致謝 現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的早期采用一臺(tái)小型機(jī)控制幾十條控制回路目的是降低每條回路的成本但由于計(jì)算機(jī)的故障將導(dǎo)致所有控制回路失效所以后來發(fā)展成分布式控制DCS即由多臺(tái)微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制微機(jī)間用局域網(wǎng)LAN連接起來成為一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)DCS沿用了二十多年其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)均充分顯露最主要的問題仍然是可靠性一臺(tái)微機(jī)壞了該微機(jī)管轄下的所有功能都失效一塊AD板上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器壞了該板上的所有通道8或16個(gè)全部失效曾有過采用雙機(jī)雙IO等冗余設(shè)計(jì)但這又增加了成本增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性為了克服系統(tǒng)可靠性成本和復(fù)雜性之間的矛盾更為了適應(yīng)廣大用戶要求的系統(tǒng)開放性互操作性要求實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化一種新型控制技術(shù)——現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS正迅速發(fā)展起來11什么是現(xiàn)場總線從名詞定義來講現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場電器現(xiàn)場儀表及現(xiàn)場設(shè)備與控制室主機(jī)系統(tǒng)之間的一種開放的中一定數(shù)量的現(xiàn)場設(shè)備之間如何交換數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)可以是電線電纜光纜電話線無線電等等通俗地講現(xiàn)場總線是用在現(xiàn)場的總線技術(shù)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的接線方式是一種并聯(lián)接線方式從PLC控制各個(gè)電器元件對(duì)應(yīng)每一個(gè)元件有一個(gè)IO口兩者之間需用兩根線進(jìn)行連接作為控制或電源當(dāng)PLC所控制的電器元件數(shù)量達(dá)到數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的接線就顯得十分復(fù)雜容易搞錯(cuò)施工和維護(hù)都十分不便為此人們考慮怎樣把那么多的導(dǎo)線合并到一起用一根導(dǎo)線來連接所有設(shè)備所有的數(shù)據(jù)和信號(hào)都在這根線上流通同時(shí)設(shè)備之間的控制和通信可任意設(shè)置因而這根線自然而然地稱為了總線就如計(jì)算機(jī)內(nèi)部的總線概念一樣由于控制對(duì)象都在工礦現(xiàn)場不同于計(jì)算機(jī)通常用于室內(nèi)所以這種總線被稱為現(xiàn)場的總線簡稱現(xiàn)場總線12現(xiàn)場總線的特點(diǎn)現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)際上是采用串行數(shù)據(jù)傳輸和連接方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的并聯(lián)信號(hào)傳輸和連接方式的方法它依次實(shí)現(xiàn)了控制層和現(xiàn)場總線設(shè)備層之間的數(shù)據(jù)傳輸同時(shí)在保證傳輸實(shí)時(shí)性的情況下實(shí)現(xiàn)信息的可靠性和開放性一般的現(xiàn)場總線具有以下幾個(gè)特點(diǎn)1布線簡單這是大多現(xiàn)場總線共有的特性現(xiàn)場總線的最大革命是布線方式的革命最小化的布線方式和最大化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫沟孟到y(tǒng)的接線成本和維護(hù)成本大大降低由于采用串行方式所以大多數(shù)現(xiàn)場總線采用雙絞線還有直接在兩根信號(hào)線上加載電源的總線形式這樣采用現(xiàn)場總線類型的設(shè)備和系統(tǒng)給人明顯的感覺就是簡單直觀2開放性一個(gè)總線必須具有開放性這指兩個(gè)方面一方面能與不同的控制系統(tǒng)相連接也就是應(yīng)用的開放性另一方面就是通訊規(guī)約的開放也就是開發(fā)的開放性只有具備了開放性才能使得現(xiàn)場總線既具備傳統(tǒng)總線的低成本又能適合先進(jìn)控制的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化要求3實(shí)時(shí)性總線的實(shí)時(shí)性要求是為了適應(yīng)現(xiàn)場控制和現(xiàn)場采集的特點(diǎn)一般的現(xiàn)場總線都要求在保證數(shù)據(jù)可靠性和完整性的條件下具備較高的傳輸速率和傳輸效率總線的傳輸速度要求越快越好速度越快表示系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間就越短但是傳輸速度不能僅靠提高傳輸速率來解決傳輸?shù)男室埠苤匾獋鬏斝手饕怯行в脩魯?shù)據(jù)在傳輸幀中的比率還有成功傳輸幀在所有傳輸幀的比率4可靠性一般總線都具備一定的抗干擾能力同時(shí)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障是具備一定的診斷能力以最大限度的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)較快的查找和更換故障節(jié)點(diǎn)總線故障診斷能力的大小是由總線所采用的傳輸?shù)奈锢砻浇楹蛡鬏數(shù)能浖f(xié)議決定的所以不同的總線具有不同的診斷能力和處理能力現(xiàn)場總線a內(nèi)可能出現(xiàn)幾大總線標(biāo)準(zhǔn)共存甚至在一個(gè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi)幾種總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備通過路由網(wǎng)關(guān)互連實(shí)現(xiàn)信息共享的局面現(xiàn)場總線技術(shù)的興起開辟了工廠底層網(wǎng)絡(luò)的新天地它將促進(jìn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展為企業(yè)帶來新的效益因而會(huì)得到廣泛的應(yīng)用并推進(jìn)自動(dòng)化相關(guān)行業(yè)的發(fā)展21現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展1現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的起步由于微處理器技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展從80年代中期即出現(xiàn)了很多帶有微處理器的智能化現(xiàn)場儀表從此萌發(fā)了現(xiàn)場總線的思想2現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)場總線技術(shù)在經(jīng)歷了群雄并起分散割據(jù)的初始階段后盡管已有一定范圍的磋商合并但至今尚未形成完整統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線處于信息控制網(wǎng)絡(luò)最底層雖然傳輸信息量不是很大但要求實(shí)時(shí)性好可靠性高而且網(wǎng)絡(luò)接口盡可能簡單成本盡量降低現(xiàn)場總線與其它較高級(jí)管理通訊網(wǎng)絡(luò)特性比較見下表22現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)1系統(tǒng)的開放性開放系統(tǒng)是指通信協(xié)議公開各不同廠家的設(shè)備之間可進(jìn)行互連并實(shí)現(xiàn)信息交換現(xiàn)場總線開發(fā)者就是要致力于簡歷統(tǒng)一的工廠底層網(wǎng)絡(luò)的開放系統(tǒng)這里的開放是指對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致公開性強(qiáng)調(diào)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)與遵從一個(gè)開放系統(tǒng)它可以與任何遵守相同標(biāo)準(zhǔn)的其他設(shè)備或系統(tǒng)相連一個(gè)具有總線功能的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須是開放的開放系統(tǒng)是把系統(tǒng)集成的權(quán)利交給了用戶用戶可按自己的需要和對(duì)象把來自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組陳大小隨意的系統(tǒng)2互可操作性與互用性這里的胡可操作性是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備系統(tǒng)間的信息傳送與溝通可實(shí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字通信而互用性則意味著不同生產(chǎn)廠家的性能類似的設(shè)備科進(jìn)行互換而實(shí)現(xiàn)互用現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性它將傳感測量補(bǔ)償計(jì)算工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成僅靠現(xiàn)場設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能并可隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高度分散性由于現(xiàn)場設(shè)備本身已可完成自動(dòng)控制的基本功能使得現(xiàn)場總線已構(gòu)成一種新的全分布式控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)從根本上改變了現(xiàn)有的DCS集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提高了可靠性對(duì)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性工作在現(xiàn)場設(shè)備前端作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場總線是專門在現(xiàn)場環(huán)境設(shè)備前端作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場總線是專為在現(xiàn)場環(huán)境工作而設(shè)計(jì)的它可支持雙絞線同軸電纜光纜射頻紅外線電力線等具有較強(qiáng)的抗干擾能力能采用兩線制實(shí)現(xiàn)電與通信并可滿足本質(zhì)安全防爆要求等第二代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)DCS集散控制系統(tǒng)一DCS定義及其特性1定義DCS即所謂分布式控制系統(tǒng)習(xí)慣地稱之為集散系統(tǒng)是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來的．經(jīng)過改進(jìn)創(chuàng)新后的DCS將有以下幾個(gè)特性IO接口對(duì)過控對(duì)象的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集分析記錄監(jiān)視操作控制可進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組態(tài)回路的在線修局部故障的在線維修3開放性新型DCS中所使用的設(shè)備將趨于通用的產(chǎn)品專用的產(chǎn)品將越來越少特別是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)高性能的工業(yè)微機(jī)工作站將被大量采用通用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也將逐步淘汰專用網(wǎng)絡(luò)．網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約逐步向得到普遍承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)靠攏以系統(tǒng)集成的方式構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)方法已得到越來越廣泛的應(yīng)用．分散化和智能化智能化儀表和現(xiàn)場總線技術(shù)被大量采用DCS的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步走向分散化直接數(shù)字控制將深入到每一個(gè)控制回路現(xiàn)場設(shè)備．因此隨著所采用的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展新型DCS最終將越來越接近FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)．系統(tǒng)構(gòu)成的多樣化現(xiàn)在幾乎已看不到傳統(tǒng)意義上的DCS了目前所說的DCS是一種廣義的概念實(shí)際上越來越接近FCS．其中包括了傳統(tǒng)的DCS廠家推出的新一代系統(tǒng)也包括由PLC和高速總線網(wǎng)及專業(yè)廠家的組態(tài)軟件構(gòu)成的系統(tǒng)．在不同的應(yīng)用領(lǐng)域DCS的構(gòu)成也各有不同．綜合自動(dòng)化將來的任何系統(tǒng)都不是孤立的無法與其他系統(tǒng)互相通信并實(shí)現(xiàn)集成的DCS已不再有生命力．系統(tǒng)的發(fā)展正逐步走向綜合自動(dòng)化．DCS的分級(jí)第二代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是七十年代出現(xiàn)的分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)七十年代中期出現(xiàn)的分散控制系統(tǒng)DCS也成集散控制系統(tǒng)也屬于分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)圖2-2DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖典型的DCS可分為操作站級(jí)過程控制級(jí)和現(xiàn)場儀表三級(jí)這種控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是集中管理分散控制其基本控制功能在過程控制級(jí)中工作站級(jí)的主要作用是監(jiān)督管理分散控制使得系統(tǒng)由于某個(gè)局部的不可靠而造成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的損害降到很低的程度加之各種軟硬件技術(shù)不斷走向成熟極大地提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性因而迅速成為工業(yè)自動(dòng)控制的主流目前DCS正處于鼎盛時(shí)期我國冶金石化發(fā)電廠等企業(yè)中大量使用了外國公司的DCS近年來我國開發(fā)的DCS系統(tǒng)也取得了很好的業(yè)績?nèi)绾屠麜r(shí)公司的HS2000DCS系統(tǒng)的年銷售額達(dá)到一億元人民幣24對(duì)比二者的優(yōu)缺點(diǎn)1相同IO點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)用PLC比用DCS其成本要低一些大約能省40左右PLC沒有專用操作站它用的軟件和硬件都是通用的所以維護(hù)成本比DCS要低很多一個(gè)PLC的控制器可以接收幾千個(gè)IO點(diǎn)最多可達(dá)8000多個(gè)IO如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖回路很少采用PLC較為合適PLC由于采用通用監(jiān)控軟件在設(shè)計(jì)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面要容易一些2DCS系統(tǒng)的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)與弱點(diǎn)1系統(tǒng)能處理多少IO信息2系統(tǒng)能處理多少與控制有關(guān)的控制回路的信息3能適應(yīng)多少用戶和裝置CRT控制站等4傳輸數(shù)據(jù)的完整性是怎樣徹底檢查的5數(shù)據(jù)公路的最大允許長度是多少6數(shù)據(jù)公路能支持多少支路7數(shù)據(jù)公路是否能支持由其它制造廠生產(chǎn)的硬件可編程序控制器計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄裝置等為保證通信的完整大部分DCS廠家都能提供冗余數(shù)據(jù)公路為了保證系統(tǒng)的安全性使用了復(fù)雜的通信規(guī)約和檢錯(cuò)技術(shù)所謂通信規(guī)約就是一組規(guī)則用以保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被接收并且被理解得和發(fā)送的數(shù)據(jù)一樣在有些行業(yè)FCS是由PLC發(fā)展而來的而在另一些行業(yè)FCS又是由DCS發(fā)展而來的所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯(lián)系又存在著本質(zhì)的差異Profibus的最大優(yōu)點(diǎn)在于具有穩(wěn)定的國際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性目前已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇交通電力等領(lǐng)域Profibus3個(gè)兼容部分組成即Profibus-DPDecentralizedPeripheryIO系統(tǒng)Profibus-PAProcessAutomationProfibus-FMSFieldbusMessageSpecificationProfibus-DP是一種高速低成本通信專門用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式IO的通信使用Profibus-DP可取代24VDC或4～20mA信號(hào)傳輸Profibus-PA專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì)可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連在一根總線上并有本質(zhì)安全規(guī)范Profibus-FMS用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)profibis的協(xié)議結(jié)構(gòu)一Profibus的協(xié)議結(jié)構(gòu)Profibus協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國際標(biāo)準(zhǔn)以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)OpenSystemInterconnection-OSI作為參考模型的該模型共有七層1Profibus－DP定義了第一．二層和用戶接口第三到七層未加描述用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能并詳細(xì)說明了各種不同Profibus－DP設(shè)備的設(shè)備行2Profibus－FMS定義了第一．二．七層應(yīng)用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范FieldbusMessageSpecification-FMS和低層接口LowerLayerInterface－LLIFMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第二層訪問接口3Profibus－PAPA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的Profibus－DP協(xié)議另外PA還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī)根據(jù)IEC1158－2標(biāo)準(zhǔn)PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備供電使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)注第一層為物理層第二層為數(shù)據(jù)鏈路層第三－六層末使用第七層為應(yīng)用層Profibus協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國際標(biāo)準(zhǔn)以ISO作為參考模型的1Profibus-DP定義了第12層和用戶接口第3到7層未加描述用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能并詳細(xì)說明了各種不同Profibus-DP設(shè)備的設(shè)備行為Profibus-FMS定義了第127層應(yīng)用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范FMS和低層接口LLIFMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第2層訪問接口Profibus-PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的Profibus-DP協(xié)議另外PA還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī)根據(jù)IEC1157-2標(biāo)準(zhǔn)PA的傳輸技術(shù)可確保其本質(zhì)安全性而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備供電使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)圖3-1Profibus協(xié)議結(jié)構(gòu)2．Profibus的傳輸技術(shù)Profibus提供了三種數(shù)據(jù)傳輸型式RS-485傳輸IEC1157-2傳輸和光纖傳輸1RS-485傳輸技術(shù)RS-485傳輸是Profibus最常用的一種傳輸技術(shù)通常稱之為H2RS-485傳輸技術(shù)用于Profibus-DP與Profibus-FMSRS-485傳輸技術(shù)基本特征是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€性總線兩端有有源的總線終端電阻傳輸速率為96kbps～12Mbps介質(zhì)為屏蔽雙絞電纜也可取消屏蔽取決于環(huán)境條件不帶中繼時(shí)每分段可連接32個(gè)站帶中繼時(shí)可多到127個(gè)站RS-485傳輸設(shè)備安裝要點(diǎn)全部設(shè)備均與總線連接每個(gè)分段上最多可接32個(gè)站主站或從站每段的頭和尾各有一個(gè)總線終端電阻確保操作運(yùn)行不發(fā)生誤差兩個(gè)總線終端電阻必須一直有電源當(dāng)分段站超過32個(gè)時(shí)必須使用中繼器用以連接各總線段串聯(lián)的中繼器一般不超過4個(gè)備均需選用同一傳輸速率電纜最大長度取決于傳輸速率采用RS-485傳輸技術(shù)的傳輸速率可選96kbps～12Mbps一旦設(shè)備投入運(yùn)行全部設(shè)Profibus網(wǎng)絡(luò)最好使用9針D型插頭當(dāng)連接各站時(shí)應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境下運(yùn)行應(yīng)使用帶屏蔽的電纜屏蔽可提高電磁兼容性EMC如用屏蔽編織線和屏蔽箔應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復(fù)蓋以保持良好的傳導(dǎo)性2IEC1157-2傳輸技術(shù)IEC1l57-2的傳輸技術(shù)用于Profibus-PA能滿足化工和石油化工業(yè)的要求它可保持其本質(zhì)安全性并通過總線對(duì)現(xiàn)場設(shè)備供電IEC1157-2是一種位同步協(xié)議可進(jìn)行無電流的連續(xù)傳輸通常稱為H13光纖傳輸技術(shù)Profibus系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用時(shí)可使用光纖導(dǎo)體以增加高速傳輸?shù)木嚯x可使用兩種光纖導(dǎo)體一種是價(jià)格低廉的塑料纖維導(dǎo)體供距離小于50m情況下使用另一種是玻璃纖維導(dǎo)體供距離小于1km情況下使用許多廠商提供專用總線插頭可將RS-485信號(hào)轉(zhuǎn)換成光纖導(dǎo)體信號(hào)或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485信號(hào)3Profibus總線存取控制技術(shù)Profibus-DPFMSPAOSI參考模型第2層數(shù)據(jù)鏈路層來實(shí)現(xiàn)的它包括保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理在Profibus中第2層稱之為現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層FDLFieldbusDataLinkMACMediumAccessControl具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦騇AC必須確保在任何一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)Profibus協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿足介質(zhì)存取控制的兩個(gè)基本要求1在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)主站間的通信必須保證在確切限定的時(shí)間間隔中任何一個(gè)站點(diǎn)要有足夠的時(shí)間來完成通信任務(wù)2在復(fù)雜的程序控制器和簡單的IO設(shè)備從站間通信應(yīng)盡可能快速又簡單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸因此Profibus主站之間采用令牌傳送方式主站與從站之間采用主從方式令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)令牌令牌在所有主站中循環(huán)一周的最長時(shí)間是事先規(guī)定的在Profibus中令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行主站得到總線存取令牌時(shí)可依照主-從通信關(guān)系表與所有從站通信向從站發(fā)送或讀取信息也可依照主-主通信關(guān)系表與所有主站通信所以可能有3種系統(tǒng)配置純主-從系統(tǒng)純主-主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)在總線系統(tǒng)初建時(shí)主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)在總線運(yùn)行期間斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除新上電的主站必須加入邏輯環(huán)第2層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的高度完整性Profibus在第2層按照非連接的模式操作除提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)邏輯數(shù)據(jù)傳輸外還提供多點(diǎn)通信包括廣播和選擇廣播功能4．Profibus-DP基本功能Profibus-DP用于現(xiàn)場設(shè)備級(jí)的高速數(shù)據(jù)傳送主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息總線循環(huán)時(shí)間必須要比主站PLC程序循環(huán)時(shí)間短除周期性用戶數(shù)據(jù)傳輸外Profibus-DP還提供智能化設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)診斷和報(bào)警處理1Profibus-DP基本特征采用RS-485雙絞線雙線電纜或光纜傳輸傳輸速率從96kbps到12Mbps各主站間令牌傳遞主站與從站間為主-從傳送支持單主或多主系統(tǒng)總線上最多站點(diǎn)主-從設(shè)備數(shù)為126采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)用戶數(shù)據(jù)傳送或廣播控制指令通信循環(huán)主-從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主-主數(shù)據(jù)傳送控制指令允許輸入和輸出同步同步模式為輸出同步鎖定模式為輸入同步DP主站和DP從站間的循環(huán)用戶有數(shù)據(jù)傳送各DP從站的動(dòng)態(tài)激活和可激活DP從站組態(tài)的檢查強(qiáng)大的診斷功能三級(jí)診斷信息輸人或輸出的同步通過總線給DP從站賦予地址通過總線對(duì)DP主站DPM1進(jìn)行配置每DP從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最大為246字節(jié)所有信息的傳輸按海明距離HD4進(jìn)行DP從站帶看門狗定時(shí)器WatchdogTimer對(duì)DP從站的輸入輸出進(jìn)行存取保護(hù)DP主站上帶可變定時(shí)器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視每個(gè)Profibus-DP系統(tǒng)包括3種類型設(shè)備第一類DP主站DPM1第二類DP主站DPM2和DP從站DPM1是是中央控制器它在預(yù)定的周期內(nèi)與分散的站如DP從站交換信息典型的DPM1如PLCPCDPM2是編程器組態(tài)設(shè)備或操作面板在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)使用完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的IO設(shè)備驅(qū)動(dòng)器閥門等經(jīng)過擴(kuò)展的Profibus-DP診斷能對(duì)故障進(jìn)行快速定位診斷信息在總線上傳輸并由主站采集診斷信息分3級(jí)本站診斷操作即本站設(shè)備的一般操作狀態(tài)如溫度過高壓力過低模塊診斷操作即一個(gè)站點(diǎn)的某具體IO模塊故障通道診斷操作即一個(gè)單獨(dú)輸人輸出位的故障2Profibus-DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)在同一總線上最多可連接126個(gè)站點(diǎn)系統(tǒng)配置的描述包括站數(shù)站地址輸入輸出地址輸入輸出數(shù)據(jù)格式診斷信息格式及所使用的總線參數(shù)Profibus-DP單主站系統(tǒng)中在總線系統(tǒng)運(yùn)行階段只有一個(gè)活動(dòng)主站如圖1所示為Profibus-DP單主站系統(tǒng)PLC作為主站圖3-2Profibus-DP單主站系統(tǒng)Profibus-DP多主站系統(tǒng)中總線上連有多個(gè)主站總線上的主站與各自從站構(gòu)成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)如圖1所示任何一個(gè)主站均可讀取DP從站的輸入／輸出映像但只有一個(gè)DP主站允許對(duì)DP從站寫入數(shù)據(jù)圖3-3Profibus－DP3Profibus-DP系統(tǒng)行為Profibus-DP系統(tǒng)行為主要取決于DPM1的操作狀態(tài)這些狀態(tài)由本地或總線的配置設(shè)備所控制主要有運(yùn)行清除和停止3種狀態(tài)在運(yùn)行狀態(tài)下DPM1處于輸入和輸出數(shù)據(jù)的循環(huán)傳輸DPM1從DP從站讀取輸入信息并向DP從站寫入輸出信息在清除狀態(tài)下DPM1讀取DP從站的輸入信息并使輸出信息保持在故障安全狀態(tài)在停止?fàn)顟B(tài)下DPM1和DP從站之間沒有數(shù)據(jù)傳輸DPM1設(shè)備在一個(gè)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)以有選擇的廣播方式將其本地狀態(tài)周期性地發(fā)送到每一個(gè)有關(guān)的DP從站如果在DPM1的數(shù)據(jù)傳輸階段中發(fā)生錯(cuò)誤DPM1將所有相關(guān)的DP從站的輸出數(shù)據(jù)立即轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)而DP從站將不再發(fā)送用戶數(shù)據(jù)在此之后DPM1轉(zhuǎn)入清除狀態(tài)4DPM1和DP從站間的循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸DPM1和相關(guān)DP從站之間的用戶數(shù)據(jù)傳輸是由DPM1按照確定的遞歸順序自動(dòng)進(jìn)行在對(duì)總線系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)時(shí)用戶對(duì)DP從站與DPM1的關(guān)系作出規(guī)定確定哪些DP從站被納入信息交換的循環(huán)周期哪些被排斥在外DMP1和DP從站之間的數(shù)據(jù)傳送分為參數(shù)設(shè)定組態(tài)和數(shù)據(jù)交換3個(gè)階段在參數(shù)設(shè)定階段每個(gè)從站將自己的實(shí)際組態(tài)數(shù)據(jù)與從DPM1接受到的組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較只有當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)與所需的組態(tài)數(shù)據(jù)相匹配時(shí)DP從站才進(jìn)入用戶數(shù)據(jù)傳輸階段因此設(shè)備類型數(shù)據(jù)格式長度以及輸入輸出數(shù)量必須與實(shí)際組態(tài)一致5DPM1和系統(tǒng)組態(tài)設(shè)備間的循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸除主-從功能外Profibus-DP允許主-主之間的數(shù)據(jù)通信這些功能使組態(tài)和診斷設(shè)備通過總線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)6同步和鎖定模式除DPM1設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行的用戶數(shù)據(jù)循環(huán)傳輸外DP主站設(shè)備也可向單獨(dú)的DP從站一組從站或全體從站同時(shí)發(fā)送控制命令這些命令通過有選擇的廣播命令發(fā)送的使用這一功能將打開DP從站的同級(jí)鎖定模式用于DP從站的事件控制同步主站發(fā)送同步命令后所選的從站進(jìn)入同步模式在這種模式中所編址的從站輸出數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下在這之后的用戶數(shù)據(jù)傳輸周期中從站存儲(chǔ)接收到輸出的數(shù)據(jù)但它的輸出狀態(tài)保持不變當(dāng)接收到下一同步命令時(shí)所存儲(chǔ)的輸出數(shù)據(jù)才發(fā)送到外圍設(shè)備上用戶可通過非同步命令退出同步模式鎖定控制命令使得編址的從站進(jìn)入鎖定模式鎖定模式將從站的輸入數(shù)據(jù)鎖定在當(dāng)前狀態(tài)下直到主站發(fā)送下一個(gè)鎖定命令時(shí)才可以更新用戶可以通過非鎖定命令退出鎖定模式7保護(hù)機(jī)制對(duì)DP主站DPM1使用數(shù)據(jù)控制定時(shí)器對(duì)從站的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行監(jiān)視每個(gè)從站都采用獨(dú)立的控制定時(shí)器在規(guī)定的監(jiān)視間隔時(shí)間中如數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生差錯(cuò)定時(shí)器就會(huì)超時(shí)一旦發(fā)生超時(shí)用戶就會(huì)得到這個(gè)信息如果錯(cuò)誤自動(dòng)反應(yīng)功能使能DPM1將脫離操作狀態(tài)并將所有關(guān)聯(lián)從站的輸出置于故障安全狀態(tài)并進(jìn)入清除狀態(tài)32profibus控制系統(tǒng)的幾種形式根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備是否具備Profibus接口控制系統(tǒng)的配置有總線接口型單一總線型混合型3種形式1總線接口型現(xiàn)場設(shè)備不具備Profibus接口采用分散式IO作為總線接口與現(xiàn)場設(shè)備連接這種形式在應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)初期容易推廣如果現(xiàn)場設(shè)備能分組組內(nèi)設(shè)備相對(duì)集中這種模式會(huì)更好地發(fā)揮現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)2單一總線型現(xiàn)場設(shè)備都具備Profibus接口這是一種理想情況可使用現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全的分布式結(jié)構(gòu)可充分獲得這一先進(jìn)技術(shù)所帶來的的利益新建項(xiàng)目若能具有這種條件就目前來看這種方案設(shè)備成本會(huì)較高3混合型現(xiàn)場設(shè)備部分具備Profibus接口這將是一種相當(dāng)普遍的情況這時(shí)應(yīng)采用Profibus現(xiàn)場設(shè)備加分散式IO混合使用的辦法無論是舊設(shè)備改造還是新建項(xiàng)目希望全部使用具備Profibus接口現(xiàn)場設(shè)備的場合可能不多分散式IO可作為通用的現(xiàn)場總線接口是一種靈活的集成方案33根據(jù)實(shí)際應(yīng)用常有以下6種結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)類型1以PLC或控制器做1類主站不設(shè)監(jiān)控站但調(diào)試階段配置一臺(tái)編程設(shè)備這種結(jié)構(gòu)類型PLC或控制器完成總線通信管理從站數(shù)據(jù)讀寫從站遠(yuǎn)程參數(shù)化工作2結(jié)構(gòu)類型2以PLC或控制器做1類主站監(jiān)控站通過串口與PLC一對(duì)一的連接這種結(jié)構(gòu)類型監(jiān)控站不在Profibus網(wǎng)上不是2類主站不能直接讀取從站數(shù)據(jù)和完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作監(jiān)控站所需的從站數(shù)據(jù)只能從PLC控制器中讀取3結(jié)構(gòu)類型3以PLC或其它控制器做1類主站監(jiān)控站2類主站連接Profibus總線上這種結(jié)構(gòu)類型監(jiān)控站在Profibus網(wǎng)上作為2類主站可完成遠(yuǎn)程編程參數(shù)化及在線監(jiān)控功能4結(jié)構(gòu)類型4使用PC機(jī)加Profibus網(wǎng)卡做1類主站監(jiān)控站與1類主站一體化這是一個(gè)低成本方案但PC機(jī)應(yīng)選用具有高可靠性能長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的工業(yè)級(jí)PC機(jī)對(duì)于這種結(jié)構(gòu)類型PC機(jī)故障將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓另外通信廠商通常只提供一個(gè)模板的驅(qū)動(dòng)程序總線控制從站控制程序監(jiān)控程序可能要由用戶開發(fā)因此應(yīng)用開發(fā)工作量可能會(huì)較大5結(jié)構(gòu)類型5堅(jiān)固式PC機(jī)OMOPACTCOMPUTER＋Profibus網(wǎng)卡十SOFTPLC的結(jié)構(gòu)形式由于采用堅(jiān)固式PC機(jī)COMOPACTCOMPUTER1類主站一體化控制器工作站要求它的軟件完成如下功能主站應(yīng)用程序的開發(fā)編輯調(diào)試執(zhí)行應(yīng)用程序從站遠(yuǎn)程參數(shù)化設(shè)置主從站故障報(bào)警及記錄監(jiān)控程序的開發(fā)調(diào)試設(shè)備在線圖形監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)及統(tǒng)計(jì)報(bào)表等近來出現(xiàn)一種稱為SOFTPLC的軟件產(chǎn)品是將通用型PC機(jī)改造成一臺(tái)由軟軟邏輯實(shí)現(xiàn)的PLC這種軟件將PLC的編程IECll31及應(yīng)用程序運(yùn)行功能和操作員監(jiān)控站的圖形監(jiān)控開發(fā)在線監(jiān)控功能集成到一臺(tái)堅(jiān)固式PC機(jī)上形成一個(gè)PLC與監(jiān)控站一體的控制器工作站6結(jié)構(gòu)類型6使用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)這種方案充分考慮了未來擴(kuò)展需要比如要增加幾條生產(chǎn)線即擴(kuò)展出幾條DP網(wǎng)絡(luò)車間監(jiān)控要增加幾個(gè)監(jiān)控站等都可以方便進(jìn)行擴(kuò)展采用了兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式充分考慮了擴(kuò)展余地第4章Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用41Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?yīng)不同的系統(tǒng)層次現(xiàn)場總線有著不同的應(yīng)用范圍例舉了幾種主要現(xiàn)場總線的應(yīng)用范圍縱坐標(biāo)由下往上表示設(shè)備由簡單到復(fù)雜即由簡單傳感器復(fù)雜傳感器小型PLC或工業(yè)控制機(jī)到工作站中型PLC再到大型PLCDCS監(jiān)控機(jī)等數(shù)據(jù)通信量由小到大設(shè)備功能也由簡單到復(fù)雜橫坐標(biāo)表示通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞綇淖蟮接乙来螢槎M(jìn)制的位傳輸8位及8位以上的字傳輸128位及以上的幀傳輸以及更大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)奈募鬏攬D4-1現(xiàn)場總線應(yīng)用范圍2ASISensorloopSeriplex等總線適用于由各種開關(guān)量傳感器和操作器組織的底層控制系統(tǒng)而DevicenetProfibus-DP和WorldFIP適用于字傳輸額的各種設(shè)備至于Profibus-PAFieldbusFoundation等更多地適用于幀傳輸?shù)膬x表自動(dòng)化設(shè)備所以對(duì)我們適用的總線在Sensor和Equipment的區(qū)域內(nèi)在發(fā)達(dá)國家現(xiàn)場總線技術(shù)從20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)并逐步推廣到現(xiàn)在已經(jīng)被工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用據(jù)說2002年歐洲有40％的自動(dòng)化工程項(xiàng)目采用了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)預(yù)計(jì)到2005年將達(dá)65～70％在國內(nèi)現(xiàn)場總線首先用在外國公司在華投資的生產(chǎn)線比如幾乎所有外資汽車生產(chǎn)企業(yè)都有使用現(xiàn)場總線的生產(chǎn)線啤酒罐裝煙草加工機(jī)械裝配產(chǎn)品包裝等生產(chǎn)線也大量使用現(xiàn)場總線一些市政工程也開始使用現(xiàn)場總線在中國20世紀(jì)90年中后期引入現(xiàn)場總線至今在技術(shù)概念上已被廣泛接受用戶群和使用面迅速增加和擴(kuò)大許多自動(dòng)化項(xiàng)目把現(xiàn)場總線控制作為選擇方案之一還有不少本土化的現(xiàn)場總線產(chǎn)品出現(xiàn)并迅速得以產(chǎn)業(yè)化目前現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用主要集中在冶金電力水處理乳品飲料煙草水泥石化礦山以及OEM用戶等各個(gè)行業(yè)同時(shí)還有道路無人監(jiān)控樓宇自動(dòng)化智能家居等新技術(shù)領(lǐng)域Profibus是一種國際性的開放的已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用的現(xiàn)場總線它于1989年成為德國標(biāo)準(zhǔn)DIN19245于1996年成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170V2于1999年底成為國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的組成部分typeIII目前在世界上有250多家企業(yè)生產(chǎn)2000多種Profibus產(chǎn)品產(chǎn)品的范圍滿足自動(dòng)化各領(lǐng)域的應(yīng)用要求在世界范圍內(nèi)Profibus已經(jīng)有20多萬個(gè)應(yīng)用實(shí)例有200多萬個(gè)Profibus節(jié)點(diǎn)已經(jīng)安裝運(yùn)行Profibus技術(shù)和產(chǎn)品在我國的制造業(yè)流程工業(yè)冶金電力交通水利樓宇等領(lǐng)域的自動(dòng)化系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用現(xiàn)場總線是現(xiàn)場儀表或設(shè)備與控制室的控制系統(tǒng)之間的一種開放的全數(shù)字化雙向通信和多站的通信系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)有很多他的出現(xiàn)可以說在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)是繼DCS以后的又一里程碑Profibus的應(yīng)用包括了加工制造自動(dòng)化過程自動(dòng)化和樓宇自動(dòng)化據(jù)調(diào)查在1996年P(guān)rofibus已贏得了43％的德國市場以及大約41％的歐洲市場目前各主要的自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)廠均為其所生產(chǎn)的設(shè)備提供Profibus接口產(chǎn)品范圍包括1000多種不同設(shè)備和服務(wù)約有200種設(shè)備已經(jīng)認(rèn)證Profibus已在全世界十多萬的實(shí)際應(yīng)用中取得成功到1997年1月為止安裝的Profibus芯片已超過一百萬臺(tái)Profibus現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例德國尼德豪森電廠概況尼德豪森電廠位于德國西部該廠的K機(jī)組采用了熱電聯(lián)產(chǎn)方式總出力達(dá)到1012萬kW該機(jī)組為超超臨界機(jī)組主汽溫為580℃主汽壓力達(dá)到27MPa由于采用了過程優(yōu)化技術(shù)整個(gè)機(jī)組的效率達(dá)到了45由于采用了Profibus現(xiàn)場總線技術(shù)號(hào)稱目前全球范圍內(nèi)全面采用數(shù)字化電廠技術(shù)的裝機(jī)容量大的機(jī)組在投資層面上由于采用Profibus現(xiàn)場總線大幅減少了控制柜電纜以及電纜橋架的數(shù)量從而大大降低了施工和工程的費(fèi)用同時(shí)也縮短了工程調(diào)試周期并減少了維護(hù)量使項(xiàng)目的綜合投資降低圖4-2系統(tǒng)配置圖2系統(tǒng)特點(diǎn)DCS系統(tǒng)包括2700個(gè)模擬量輸入模擬量計(jì)算點(diǎn)845個(gè)模擬量輸出點(diǎn)3個(gè)流量計(jì)輸入點(diǎn)63個(gè)開關(guān)量輸入3798個(gè)開關(guān)量輸出67個(gè)這些信號(hào)中采用常規(guī)信號(hào)的通過ET200遠(yuǎn)程IO進(jìn)行采集并通過Profibus-DP與DPU相連采用HART協(xié)議的儀表通過HART協(xié)議與遠(yuǎn)程IOET200通訊整個(gè)系統(tǒng)包括721臺(tái)馬達(dá)670個(gè)電磁閥957個(gè)閥門定位器698臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和350個(gè)現(xiàn)場控制器這些智能設(shè)備均通過Profibus-DP與DPU相連圖4-3控制設(shè)備層與現(xiàn)場智能設(shè)備層連接圖圖4-4現(xiàn)場智能設(shè)備和儀表與DPU相連Profibus現(xiàn)場總線系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了全廠監(jiān)控提供更加完善有效的設(shè)備診斷功能真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程編程和維護(hù)真正實(shí)現(xiàn)了全廠數(shù)據(jù)的集中管理使設(shè)備的狀態(tài)檢修成為可能提供更多的設(shè)備信息使操作和維護(hù)得到優(yōu)化現(xiàn)場總線采用Profibus包括DP與PA還有部分HART儀表DP總線有20個(gè)雙絞線總線段和40個(gè)光纖總線段DCS系統(tǒng)中采用現(xiàn)場總線ProfibusProfibus達(dá)到的水平由于DCS系統(tǒng)中大量采用了Profibus通過現(xiàn)場總線將智能儀表高低壓智能保護(hù)等裝置接入DCS同時(shí)現(xiàn)場設(shè)備的管理信息設(shè)備維修信息等通過現(xiàn)場總線進(jìn)入DCS和上層SISMIS軟件從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的優(yōu)化操作及優(yōu)化維修管理使整個(gè)機(jī)組僅配備一個(gè)操作員PROFIBUS現(xiàn)場總線大幅減少了控制柜的數(shù)量電纜數(shù)量和電纜橋架的數(shù)量從而大量減少了施工和工程的費(fèi)用同時(shí)縮短了工程調(diào)試周期并減少了維護(hù)量因此減少了項(xiàng)目的綜合