1．前言

近年來基于現場總線的儀表和控制系統在國內大型火電廠獲得了大量的應用，如已經投運的華能金陵電廠2xl000MW，華能九臺電廠2x600MW，陜西秦嶺電廠2x600MW，神華勝利發電廠2X660MW等大型火電廠得主廠房的機爐主系統都使用了Profibus現場總線的控制系統和智能儀表，在火電廠的輔控車站系統中對現場總線的控制系統和儀表使用更加廣泛。上海自動化儀表有限公司在現場總線技術領域取得了多項領先的技術成果，基于現場總線技術的儀表和控制系統也在多個工業領域取得了成功的應用。

2．現場總線技術簡介

現場總線足連接智能現場設備和自動化系統的數寧式、串行雙向傳輸、多節點的開放式通信網絡，是計算機技術、網絡通信技術、智能儀表技術、自動控制技術等幾大技術發展的交匯點，被作為自動控制智能化、數寧化、分散化和網絡化的典型代表，因而自九十年代以來一直是自動化領域技術發展的熱點和方向?，F場總線技術主要由IEC（國際電工委員會）的TC65分技術委員會負責起草和制定，如圖1所示，包含了現場總線技術維護、現場總線線纜與安裝、現場總線功能安全、高可用性自動化網絡、工業無線、設備管理、OPC等工作組。上海自動化儀表股份有限公司代表中困參加了第65分技術委員會的相關工作組，參與了現場總線相關系列國際標準的起草。

隨著現場總線技術在市場中的不斷應用，目前，Profibus現場總線技術在困內獲得了用戶較廣泛接受，取得了很多的應用業績，成為流程工業的主流現場總線技術之一。Profibus目前預計在2012年突破5000萬個節點。Profibus技術的市場需求：需求主要米自：

a)在一些行業項目中（電力、有軌交通、汽車制造、制藥等），Profibus技術占有一定優勢，用戶要求系統、設備采用Profibus技術。

b)支持Profibus技術的控制系統，如西門子、ABB的PLC和DCS的控制系統的普遍應用。

c)企業產品、系統技術提升需求（MCC、馬達啟動器、變頻器、溫度巡檢、回路調節器等產品系統）。

如圖2所示，Profibus現場總線通信系統通常足由Profibus DP主站卡、Profibus DP/PA耦合器（或加上鏈接器）、Profibus DP從站設備、Profibus PA設備等組成的。

Profibus DP -類主站主要應用于控制系統中，在PROFIBUS DP總線上完成令牌的傳遞，與其他DP主站的通信以及輪詢與其相關的從站并交換周期數據及非周期數據到其本地用戶等任務，支持PROFIBUS DP 1類主站V0/V1標準(EN50170)等。

Profibus DP二類主站主要應用于現場調試和管理，在PROFIBUS DP總線上完成令牌的傳遞，與其他DP主站的通信以及輪詢與其相關的從站并交換非周期數據到其本地用戶等任務，支持PROFIBUS DP1類主站V0/V1標準(EN50170)等。

Profibus DP從站設備主要有遠程I/O、執行機構、智能馬達控制器、人機界面HMI、閥門定位器、變頻器等智能設備。支持PROFIBUS DP從站V0/V1標準(EN50170)等。

PROFIBUS PA設備主要有現場智能儀表，如壓力、溫度、液位、流量等變送器及閥門定位器等，支持總線供電和本質安全，除了實現PROFIBUS DP從站V0/V1協議外，還需要針對不同的溫度、壓力、流量、液位、閥門定位器等產品實現對應的Profibus PA的行規。

Profibus DP/PA耦合器或鏈接器主要實現Profibus DP網絡到Profibus PA網絡的轉換。

3．現場總線產品及應用

隨著Profibus現場總線技術的應用發展，國產現有控制系統、現場設備及儀表迫切需要能夠實現Profibus現場總線技術。具有米說現場總線技術相對復雜，開發周期長，技術風險大，上海自動化儀表股份有限公司經過多年的自主研發，打破了國外跨困公司的技術壟斷，開發了完整的Profibus現場總線通信協議棧，掌握了ProfibusDP -類主站和二類主站通信技術，Profibus DP從站技術及冗余從站技術，Profibus PA技術等核心技術。

同時，依托公司半富的產品系列，如具有自主知識產權的SUPMAX800控制系統以及溫度、壓力／差壓、物位、電動執行機構等產品，如圖3所示，完成了基于Profibus的控制系統及系列儀表產品。其中Profibus DP -類主站支持雙口RAM (8Kbytes)及RS232串口（波特率19.2kbps）兩種用戶操作接口形式，控制系統通過集成該產品可以快速實現Profibus現場總線的網絡集成能力。Profibus DP二類主站支持USB和PCI兩種用戶操作接口形式，便攜式計算機等通過該模塊可以方便的實現設備的現場配置和管理。Profibus DP的電動執行機構、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閥門定位器等產品都通過了Profibus困際組織的認證測試。此外，還完成了Profibus DP/PA耦合器和Profibus/FF現場總線分線器等網絡產品的開發，形成了現場總線從儀表到控制系統的完整解決方案。

公司基于現場總線的產品獲得了在電力、市政、水泥等多個行業的規模應用，獲得了用戶的好評。如基于Profibus PA技術的智能壓力／差壓變送器和溫度變送器在水泥余熱發電項目中的規模應用：基于Profibus技術的儀表和SUPMAX800控制系統在燃氣鍋爐和隔壓換熱站項目中的規模應用：基于ProfibusDP冗余技術的電動執行機構產品在燃氣發電項目中規模應用等：基于Profibus現場總線技術在大型電站的主廠房空冷系統中的應用：基于Profibus技術的SUPMAX800控制系統和儀表在化學水處理和凝結水處理等電站輔控系統應用等，還實現了公司FF協議的智能電浮筒物位計、FF協議壓力／差壓變送器和溫度變送器在汽輪機系統中的應用等。

4．結束語

現場總線技術是全數寧通信技術，除了給用戶帶來節約i/o卡件和線纜橋架等硬件投資外，還能夠更好的發揮儀表的智能化特性，帶米豐富的現場設備信息和更高的精度。同時，值得注意的是，現場總線技術對現場調試、維護和安裝運行提出了更高的要求，現場總線儀表和控制系統在工程實施時需遵循現場總線的線纜及設備安裝的規則。