PROFIBUS现场总线及其在开放控制系统中的应用
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通过PROFIBUS-DP连接生产现场的变送器、执行器、阀门和各种I/O处理模块。各个I/O处理模块既可以与中央处理单元、电源等安装在机柜内，也可以分散安装在现场的信号箱内以便节省信号电缆、减少施工费用。现场信号处理层完成与现场信号的连接，对输入信号进行采集与转换、对输出信号进行限幅等。现场智能模块具有看门狗定时、多级隔离、自动诊断、输出反馈以及系统故障时输出切换到安全状态等功能。
4.2控制层
系统控制层由多台现场控制站组成。控制站由中央处理单元、电源系统和现场总线连接的现场处理单元组成。系统控制层主要完成各种信号的综合处理（物理转换、报警检查等）、回路的计算和处理、逻辑回路的处理、先进控制算法的执行等。随着嵌入式系统的发展，嵌入式系统表现出越来越多的优越性，如无硬盘，不需风扇，抗震动，耐高温，体积小，功耗低，软硬件可裁减，可靠性高，实时性强，适应恶劣环境等。现场控制站逐渐采用嵌入式软硬件实现。目前市场上出现许多嵌入式产品，如嵌入式控制器PC/104和各种PC-Based设备以及各种嵌入式操作系统，如Windows CE、QNX、VxWorks等。
4.3 系统操作层
系统操作层通过100 Mbit/s的冗余以太网连接工程师站，操作员站和冗余服务器。操作员站和工程师站运行Windows NT4.0 workstation或以上版本的操作系统和监控组态软件，服务器运行Windows NT4.0 Server或以上版本的操作系统。工程师站主要完成数据库、图形、控制算法、报表的组态和事故追忆、变量定义等参数配置组态及组态数据的下载，并完成在线运行监视和管理等功能。操作员站主要完成操作和监视功能，包括接受来自操作员的键盘、鼠标输入，进行画面显示切换，修改系统的运行参数，实现对系统的人工干预，如在线参数修改、控制调节等。服务器是系统处理的中心，它完成数据的采集和管理，如数据库的管理和维护，操作员站的数据申请和传送，系统级设备的管理，打印任务的管理和打印机切换，报警、日志等各种表格的管理。
4.4企业管理层
系统操作层通过网关连接到企业管理层。企业管理层通过大型Client/Server结构的网络系统与目前流行的ERP企业资源计划软件可构成资源供应、计划生产和产品销售综合管理系统。
5 结论
目前流行的现场总线标准有很多种，如FF、Lonworks、CAN、WorldFIP和HART等。由于各种现场总线技术特点、适用场合不同，再加上各公司和企业集团受自身商业利益的驱使，可以预计在以后相当长的时间内会出现各种现场总线并存的情况。各种总线技术相互融合，在工程实践中合理搭配是目前现场总线技术应用的一个显著特点。PROFIBUS现场总线是开放的、功能完善的国际现场总线标准之一。PROFIBUS协议芯片实现简单、价格低廉、易于推广，并得到世界上大多数有影响力的自控设备供应商的支持。这些特点使它在短短几年内在化工、冶金、机械加工、电力和其它自动控制领域得到迅速推广和应用。因而PROFIBUS是一种很有前途的现场总线。
参考文献
［1］阳宪惠.现场总线技术及其应用［M］.北京：清华大学出版社, 1999.
［2］王常力.现场总线与DCS：讨论与实践［J］.自动化博览，1999,(5).(end)
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