1．前言

近年來(lái)基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的儀表和控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)大型火電廠(chǎng)獲得了大量的應(yīng)用，如已經(jīng)投運(yùn)的華能金陵電廠(chǎng)2xl000MW，華能九臺(tái)電廠(chǎng)2x600MW，陜西秦嶺電廠(chǎng)2x600MW，神華勝利發(fā)電廠(chǎng)2X660MW等大型火電廠(chǎng)得主廠(chǎng)房的機(jī)爐主系統(tǒng)都使用了Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統(tǒng)和智能儀表，在火電廠(chǎng)的輔控車(chē)站系統(tǒng)中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統(tǒng)和儀表使用更加廣泛。上海自動(dòng)化儀表有限公司在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域取得了多項(xiàng)領(lǐng)先的技術(shù)成果，基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的儀表和控制系統(tǒng)也在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域取得了成功的應(yīng)用。

2．現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)足連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)寧式、串行雙向傳輸、多節(jié)點(diǎn)的開(kāi)放式通信網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能儀表技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等幾大技術(shù)發(fā)展的交匯點(diǎn)，被作為自動(dòng)控制智能化、數(shù)寧化、分散化和網(wǎng)絡(luò)化的典型代表，因而自九十年代以來(lái)一直是自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)和方向?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)主要由IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）的TC65分技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)起草和制定，如圖1所示，包含了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)線(xiàn)纜與安裝、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)功能安全、高可用性自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)無(wú)線(xiàn)、設(shè)備管理、OPC等工作組。上海自動(dòng)化儀表股份有限公司代表中困參加了第65分技術(shù)委員會(huì)的相關(guān)工作組，參與了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相關(guān)系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的起草。

隨著現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在市場(chǎng)中的不斷應(yīng)用，目前，Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在困內(nèi)獲得了用戶(hù)較廣泛接受，取得了很多的應(yīng)用業(yè)績(jī)，成為流程工業(yè)的主流現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)之一。Profibus目前預(yù)計(jì)在2012年突破5000萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)。Profibus技術(shù)的市場(chǎng)需求：需求主要米自：

a)在一些行業(yè)項(xiàng)目中（電力、有軌交通、汽車(chē)制造、制藥等），Profibus技術(shù)占有一定優(yōu)勢(shì)，用戶(hù)要求系統(tǒng)、設(shè)備采用Profibus技術(shù)。

b)支持Profibus技術(shù)的控制系統(tǒng)，如西門(mén)子、ABB的PLC和DCS的控制系統(tǒng)的普遍應(yīng)用。

c)企業(yè)產(chǎn)品、系統(tǒng)技術(shù)提升需求（MCC、馬達(dá)啟動(dòng)器、變頻器、溫度巡檢、回路調(diào)節(jié)器等產(chǎn)品系統(tǒng)）。

如圖2所示，Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信系統(tǒng)通常足由Profibus DP主站卡、Profibus DP/PA耦合器（或加上鏈接器）、Profibus DP從站設(shè)備、Profibus PA設(shè)備等組成的。

Profibus DP -類(lèi)主站主要應(yīng)用于控制系統(tǒng)中，在PROFIBUS DP總線(xiàn)上完成令牌的傳遞，與其他DP主站的通信以及輪詢(xún)與其相關(guān)的從站并交換周期數(shù)據(jù)及非周期數(shù)據(jù)到其本地用戶(hù)等任務(wù)，支持PROFIBUS DP 1類(lèi)主站V0/V1標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)等。

Profibus DP二類(lèi)主站主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和管理，在PROFIBUS DP總線(xiàn)上完成令牌的傳遞，與其他DP主站的通信以及輪詢(xún)與其相關(guān)的從站并交換非周期數(shù)據(jù)到其本地用戶(hù)等任務(wù)，支持PROFIBUS DP1類(lèi)主站V0/V1標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)等。

Profibus DP從站設(shè)備主要有遠(yuǎn)程I/O、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、智能馬達(dá)控制器、人機(jī)界面HMI、閥門(mén)定位器、變頻器等智能設(shè)備。支持PROFIBUS DP從站V0/V1標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)等。

PROFIBUS PA設(shè)備主要有現(xiàn)場(chǎng)智能儀表，如壓力、溫度、液位、流量等變送器及閥門(mén)定位器等，支持總線(xiàn)供電和本質(zhì)安全，除了實(shí)現(xiàn)PROFIBUS DP從站V0/V1協(xié)議外，還需要針對(duì)不同的溫度、壓力、流量、液位、閥門(mén)定位器等產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的Profibus PA的行規(guī)。

Profibus DP/PA耦合器或鏈接器主要實(shí)現(xiàn)Profibus DP網(wǎng)絡(luò)到Profibus PA網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換。

3．現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品及應(yīng)用

隨著Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，國(guó)產(chǎn)現(xiàn)有控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及儀表迫切需要能夠?qū)崿F(xiàn)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。具有米說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，上海自動(dòng)化儀表股份有限公司經(jīng)過(guò)多年的自主研發(fā)，打破了國(guó)外跨困公司的技術(shù)壟斷，開(kāi)發(fā)了完整的Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議棧，掌握了ProfibusDP -類(lèi)主站和二類(lèi)主站通信技術(shù)，Profibus DP從站技術(shù)及冗余從站技術(shù)，Profibus PA技術(shù)等核心技術(shù)。

同時(shí)，依托公司半富的產(chǎn)品系列，如具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SUPMAX800控制系統(tǒng)以及溫度、壓力／差壓、物位、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品，如圖3所示，完成了基于Profibus的控制系統(tǒng)及系列儀表產(chǎn)品。其中Profibus DP -類(lèi)主站支持雙口RAM (8Kbytes)及RS232串口（波特率19.2kbps）兩種用戶(hù)操作接口形式，控制系統(tǒng)通過(guò)集成該產(chǎn)品可以快速實(shí)現(xiàn)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)集成能力。Profibus DP二類(lèi)主站支持USB和PCI兩種用戶(hù)操作接口形式，便攜式計(jì)算機(jī)等通過(guò)該模塊可以方便的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)配置和管理。Profibus DP的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、Profibus PA壓力／差壓變送器、Profibus PA溫度變送器、Profibus PA物位變送器、Profibus PA閥門(mén)定位器等產(chǎn)品都通過(guò)了Profibus困際組織的認(rèn)證測(cè)試。此外，還完成了Profibus DP/PA耦合器和Profibus/FF現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)分線(xiàn)器等網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，形成了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)從儀表到控制系統(tǒng)的完整解決方案。

公司基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的產(chǎn)品獲得了在電力、市政、水泥等多個(gè)行業(yè)的規(guī)模應(yīng)用，獲得了用戶(hù)的好評(píng)。如基于Profibus PA技術(shù)的智能壓力／差壓變送器和溫度變送器在水泥余熱發(fā)電項(xiàng)目中的規(guī)模應(yīng)用：基于Profibus技術(shù)的儀表和SUPMAX800控制系統(tǒng)在燃?xì)忮仩t和隔壓換熱站項(xiàng)目中的規(guī)模應(yīng)用：基于ProfibusDP冗余技術(shù)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)品在燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目中規(guī)模應(yīng)用等：基于Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在大型電站的主廠(chǎng)房空冷系統(tǒng)中的應(yīng)用：基于Profibus技術(shù)的SUPMAX800控制系統(tǒng)和儀表在化學(xué)水處理和凝結(jié)水處理等電站輔控系統(tǒng)應(yīng)用等，還實(shí)現(xiàn)了公司FF協(xié)議的智能電浮筒物位計(jì)、FF協(xié)議壓力／差壓變送器和溫度變送器在汽輪機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用等。

4．結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是全數(shù)寧通信技術(shù)，除了給用戶(hù)帶來(lái)節(jié)約i/o卡件和線(xiàn)纜橋架等硬件投資外，還能夠更好的發(fā)揮儀表的智能化特性，帶米豐富的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息和更高的精度。同時(shí)，值得注意的是，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、維護(hù)和安裝運(yùn)行提出了更高的要求，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表和控制系統(tǒng)在工程實(shí)施時(shí)需遵循現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的線(xiàn)纜及設(shè)備安裝的規(guī)則。