現(xiàn)場(chǎng)總線(Field bus)

1、PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線（Field bus） 現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(kāi)放性。 一般的現(xiàn)場(chǎng)總線具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）布線簡(jiǎn)單 （2）開(kāi)放性 （3）實(shí)時(shí)性 （4）可靠性PROFIBUS 中文名：過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線 性 質(zhì)： 國(guó)際化開(kāi)放式 傳送速度： 9.6kbaud12Mbaud 全 稱： Process Field BusPROFIBUS，是一種國(guó)際化、開(kāi)放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自

2、動(dòng)化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。PROFIBUS是一種用于工廠自動(dòng)化車(chē)間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車(chē)間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。PROFIBUS特點(diǎn)特點(diǎn)Profibus作為業(yè)界應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，除具有一般總線的優(yōu)點(diǎn)外還有自身的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下：（1）最大傳輸信息長(zhǎng)度為255B，最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為244B，典型長(zhǎng)度為120B。（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型、樹(shù)型或總線型，兩端帶有有源的總線終端電阻。（3）傳輸速率取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂偩€長(zhǎng)度，從9.6Kb/s到12Mb/s不等。（4）站

3、點(diǎn)數(shù)取決于信號(hào)特性，如對(duì)屏蔽雙絞線，每段為32個(gè)站點(diǎn)（無(wú)轉(zhuǎn)發(fā)器），最多127個(gè)站點(diǎn)帶轉(zhuǎn)發(fā)器。（5）傳輸介質(zhì)為屏蔽/非屏蔽雙絞線或光纖。（6）當(dāng)用雙絞線時(shí)，傳輸距離最長(zhǎng)可達(dá)9.6km，用光纖時(shí)，最大傳輸長(zhǎng)度為90km。（7）傳輸技術(shù)為DP和FMS的RS-485傳輸、PA的IEC1158-2傳輸和光纖傳輸。（8）采用單一的總線方位協(xié)議，包括主站之間的令牌傳遞與從站之間的主從方式。（9）數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)包括循環(huán)和非循環(huán)兩類。PROFIBUS應(yīng)用應(yīng)用 典型的工廠自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該是三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，基于現(xiàn)場(chǎng)總線Profibus-DP/PA控制系統(tǒng)位于工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中的低層，即現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和車(chē)間級(jí)?，F(xiàn)場(chǎng)總線Profibu

4、s是面向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和車(chē)間級(jí)的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。 1.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層 主要功能是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，如分散式I/O、傳感器、驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、開(kāi)關(guān)、 燈設(shè)備，完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制及設(shè)備間連鎖控制。主站負(fù)責(zé)總線通信管理及所有從站的通信?？偩€上所有設(shè)備生產(chǎn)工藝控制程序均儲(chǔ)存 在主站中，并由主站執(zhí)行。PROFIBUS應(yīng)用應(yīng)用 2.車(chē)間監(jiān)控層車(chē)間級(jí)監(jiān)控用來(lái)完成車(chē)間中生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，如一個(gè)車(chē)間三條生產(chǎn)線主控制器之間的連接，完成車(chē)間級(jí)設(shè)備監(jiān)控。車(chē)間級(jí)監(jiān)控包括生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控、設(shè)備故障報(bào)警及維護(hù)等。通常還具有諸如生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度等車(chē)間級(jí)生產(chǎn)管理功能。車(chē)間級(jí)監(jiān)控通常要設(shè)立車(chē)間監(jiān)控室，在操作員工作站及打印設(shè)備上。車(chē)間級(jí)監(jiān)控

5、網(wǎng)絡(luò)可采用Profibus-FMS，它是一個(gè)多主網(wǎng)絡(luò)，在這一級(jí)，數(shù)據(jù)傳輸速度不是最重要的，而是要能夠傳送大容量信息。 3.工廠管理層車(chē)間操作員工作站可通過(guò)集線器與車(chē)間辦公管理網(wǎng)連接，將車(chē)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)送到車(chē)間管理層。車(chē)間管理網(wǎng)作為主網(wǎng)的一個(gè)子網(wǎng)，通過(guò)交換機(jī)、網(wǎng)橋或路由器等連接到廠區(qū)骨干網(wǎng)上，將車(chē)間數(shù)據(jù)集成到工廠管理層。PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 組成部分： 1、PROFIBUSDP 2、PROFIBUSPA（Process Automation ）3、PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification ) 用于分散外設(shè)間的高速傳輸，適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。P

6、ROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) PROFIBUSDP應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，它是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O之間的通訊，總線周期一般小于10ms，使用協(xié)議第1、2層和用戶接口，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖俸陀行нM(jìn)行； PROFIBUSPA適用于過(guò)程自動(dòng)化，可使傳感器和執(zhí)行器接在一根共用的總線上，可應(yīng)用于本征安全領(lǐng)域； PROFIBUSFMS用于車(chē)間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，它是令牌結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)完成控制器和智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信以及控制器之間的信息交換。主要使用主-從方式，通常周期性地與傳動(dòng)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。部分應(yīng)用實(shí)例部分應(yīng)用實(shí)例PROFIBUS 在電力行業(yè)最典型的應(yīng)用是德國(guó)尼德豪森電廠2X950M

7、W 機(jī)組的DCS 系統(tǒng)。德國(guó)尼德豪森電廠隸屬于德國(guó)RWE 電力公司，該電廠K 機(jī)組采用了熱電聯(lián)產(chǎn)方式，總出力達(dá)到1012MW，由于采用了過(guò)程優(yōu)化技術(shù)，整個(gè)機(jī)組的效率達(dá)到了45%。K 機(jī)組為超超臨界機(jī)組，主汽溫度為580，主汽壓力達(dá)到27MPA。整個(gè)機(jī)組的DCS 系統(tǒng)中由于采用了PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化，設(shè)備狀態(tài)和狀態(tài)信息都能通過(guò)總線傳輸?shù)紻CS 系統(tǒng)中，是目前全球范圍智能化程度最高，采用總線技術(shù)最全面，裝機(jī)容量最大的機(jī)組。 除了尼德豪森電廠外，還有德國(guó)曼海姆電廠DCS 系統(tǒng)采用PROFIBUS 總線， 柏林北部電廠DCS 系統(tǒng)采用PROFIBUS 總線，慕尼黑電廠DCS 系統(tǒng)采用PROFIBUS總線，禮克林豪森電廠DCS 系統(tǒng)采用PROFIBUS 總線等很多國(guó)外電廠的DCS 系統(tǒng)都采用了PROFIBUS 總線結(jié)構(gòu)。 在國(guó)內(nèi)電力系