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浅谈PROFIBUS现场总线在钢厂控制领域中的应用摘要：在钢厂的控制领域中，应用PROFIBUS现场总线是集成化控制的需要。
本文就PROFIBUS现场总线在钢厂控制领域的应用进行分析，着重对转炉投料系统进行研究，以供参考。
关键词：现场总线；钢厂控制；Profibus-DP;变频器引言现场总线(FCS)技术作为一种新型技术，对工业发展起着非常重要的作用，已经广泛应用于化工、冶金、石油等行业。
在电力行业中，作为连接生产现场显示仪表、控制设备、变频器等自动化装置的通信网络，FCS在设计、安装、投运等方面具很大的优越性，在钢厂自动控制领域中具有广阔前景。
FCS控制系统比常规传统DCS(分散控制系统)系统更好地体现了“信息集中，控制分散”的思想。
可以说，建设现代化的数字钢厂离不开现场总线技术。
转炉炼钢投料控制系统中辅原料的加入时间、加入量对钢的纯度、硬度、品种的控制有着重要的作用，因此转炉辅原料配料的及时、准确性显得尤为重要。
一、投料系统工艺及构成辅原料投料系统共10个辅原料仓，每个仓都有2台电振机；该系统采用Profibus-DP现场总线通讯方式，10台变频器作为从站通过Profibus-DP现场总线连接到系统主站西门子S7-400PLC。
二、PROFIBUS技术概述（一）、PROFIBUS协议模型和ISO/OSI协议模型的关系PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准以OSI作为参考模型。
但省略了3～6层，同时又增加了服务层。
PROFIBUS－DP使用了第一层（物理层），第二层（数据链路层）和用户接口，第三层到第七层未加以描述。
这种结构确保了数据传输的快速和有效进行。
用户接口规定了用户系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS－DP设备的设备行为，还提供了传输用的RS485传输技术或光纤传输技术。
（二）、PROFIBUS技术的体系结构PROFIBUS技术由三个兼容的部分构成，它们分别是：（1）PROFIBUS-DP，是主站和从站间采用轮循的通讯方式，主要适用于自动化系统中现场级和单元级通信，其通讯速率可以达到12M，并且能够连接智能马达控制器、执行结构、远程I/O、阀门定位器、人机界面HMI和变频器等智能设备；（2）ROFIBUS-PA，是电源和通信数据通过总线并进行传输，主要适用于面向过程自动化系统中现场级和单元级通信，其通讯速率为31.25kb/s，并且能够连接现场智能仪表；（3）ROFIBUS-FMS，其定义了主站和主站间的通讯模型，主要适用于自动化系统中车间级和系统级的过程数据交换。
PROFIBUS概述与应用一、PROFIBUS的概述1 PROFIBUS现场总线技术的产生早在 20 世纪80年代中期，国外就提出了现场总线，但研究工作进展缓慢，且没有国际标准可以遵循。
直到1984 年，美国仪表协会（ISA ）下属的标准与实施组工作中的 ISA/SP50开始制订现场总线的标准。
1985 年国际电工委员会决定由 Proway Working Group负责现场总线体系结构与标准的研究工作。
1986 年德国开始制订过程现场总线（Process Fieldbus ）标准，简称为 PROFIBUS，由此拉开了现场总线标准制订和产品开发的序幕。
PROFIBUS 现场总线技术是德国国家科学技术部审视了数字技术发展的必然趋势以及德国工业经济对自控技术的需要，特别在规范化和开放性方面的要求，把它列为德国的国家科技研究项目，从1987 年开始集中了SIEMENS 等13 家公司和5家研究所的力量，按照ISO （国际标准化组织）OSI （开放系统互连参考模型）参考模型开始研究制订现场总线的德国国家标准。
经过两年多的努力，终于完成了制订工作，并于1989年4 月在DIN19245 中发表，成为德国国家现场总线标准。
同年12月一些自愿地在其产品中采用PROFIBUS标准的企业组成用户组织（PNO ），从而使这项标准得到进一步完善，相应的产品也不断地被开发、推广和应用。
1995 年PROFIBUS国际组织（PI）成立，1996年6月PROFIBUS-FMS和PROFIBUS-DP 被批准为欧洲现场总线标准 EN50170 V.2,1998年PROFIBUS-PA被批准纳入EN50170 V.2,1999年成为国际标准IEC61158的组成部分。
PROFIBUS 现场总线技术是德国国家科学技术部审视了数字技术发展的必然趋势以及德国工业经济对自控技术的需要，特别在规范化和开放性方面的要求，把它列为德国的国家科技研究项目，从 1987 年开始集中了SIEMENS 等13 家公司和5家研究所的力量，按照 ISO （国际标准化组织）OSI （开放系统互连参考模型）参考模型开始研究制订现场总线的德国国家标准。
PROFIBUS总线在工业上的应用作者：徐帅蒋谈来源：《中国科技博览》2015年第32期[摘要]目前，现场总线作为工业自动化系统最底层设备间通信的核心技术，已经得到了广泛应用。
但由于现场总线标准不一，远程通信能力薄弱，使得工业控制网络的系统集成与信息集成面临着困难的局面。
同时以Ethernet和TCP/IP协议为基础的工业以太网在实时性、可靠性和抗干扰性等方面不断改进，向工业控制网络发展已经成为趋势。
本篇论文对PROFIBUS-DP的研究，以嵌入式技术和嵌入式网络作为技术支持，提出PROFIBUS-DP总线数据转换接口的设计方案，目的是使工业现场中具有PROFIBUS-DP接口的设备快速低成本的接入以太网，实现对远程设备的实时监控，有利于工业控制网络的信息集成。
[关键词]PROFIBUS-DP 主控制器通讯；中图分类号：TN873.93 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0027-011 PROFIBUS总线工业控制系统发展趋势是分散化、网络化、智能化，PROFIBUS正是顺应这一趋势而形成的一种国际化、开放式的现场总线标准。
目前在制造业自动化、交通、电力等其他领域的自动化得到了广泛的应用。
不同厂商生产的PROFIBUS设备接口可能不同，只要采用PROFIBUS 标准就不需要其进行调整，可直接用于通信。
PROFIBUS由PROFIBUS-DP，PROFIBUS-PA 和PROFIBUS-FMS三个兼容部分组成。
这三种模块在自动控制系统中应用场合和发挥的作用不同，但它们可以在同一条总线上混合操作，与工业网络结合构成典型的具有三级结构的自动化系统，即现场设备级、车间控制级、管理级。
PROFIBUS典型的组网结构如图2-4所示。
2 PROFIBUS-DP协议结构PROFIBUS-DP协议以OSI作为参考模型定义了第1， 2层和用户接口层，第3到7层为空，未加描述。
物理层采用RS-485或光纤传输技术，规定了传输介质及其电气特性。
profibus总线的应用实例题目：Profibus总线的应用实例概要：本篇文章将深入探讨Profibus总线在不同领域的应用实例，并对其进行评估。
我们将从简单的概念入手并逐渐深入，以帮助读者全面了解Profibus总线技术及其在工业自动化中的重要性。
正文：一、简介Profibus总线是一种用于工业自动化领域的现场总线技术。
它通过传输数据和通信来连接不同的自动化设备，以实现实时监控和控制。
接下来，我们将介绍Profibus总线在不同应用领域中的实际案例，并探讨其优势和局限性。
二、工业自动化1. 应用实例一：工厂自动化在工厂自动化中，Profibus总线可以连接各种传感器、执行器、PLC （可编程逻辑控制器）等设备，实现设备之间的信息交换和协调工作。
通过Profibus总线，工厂可以实现高效的生产线自动化，提高生产效率和质量控制。
2. 应用实例二：过程控制Profibus总线在过程控制领域也有广泛的应用。
在化工生产过程中，通过Profibus总线连接压力传感器、温度传感器、流量计等设备，实现对生产过程的实时监控和控制。
这样可以提高生产工艺的稳定性和安全性。
三、交通运输领域1. 应用实例一：智能交通系统Profibus总线在智能交通系统中扮演着重要的角色。
通过使用Profibus总线，各种交通设备，如信号灯、道路监测设备和车辆检测器等，可以相互连接并实现信息的共享和实时交互。
这样可以提高交通运输的效率和安全性。
2. 应用实例二：铁路信号系统在铁路交通领域，Profibus总线被广泛用于铁路信号系统中。
通过Profibus总线，信号设备可以快速传输数据，实现列车运行状态的实时监控和控制。
这对于提高铁路运输的安全性和效率至关重要。
四、优势和局限性Profibus总线作为一种现场总线技术具有许多优势，包括高可靠性、高效率、易于维护和灵活性等。
然而，它也存在一些局限性，如设备兼容性和实施成本较高等问题。
在实际应用中，这些因素需要根据具体情况进行权衡和解决。
PROFIBUS总线技术及应用摘要现场总线技术是20世纪90年代兴起的一种集控制技术、仪表技术和计算机网络技术为一体的先进的工业控制技术。
这其中PROFIBUS现场总线是目前较为流行的五种现场总线中较为有仪表性的一种。
与其它现场总线系统相比,PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。
目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和楼宇自动化等。
PROFIBUS的开放性和不依赖于厂商的通信设想,已在10多万成功应用中得以实现。
市场调查确认,在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场份额超过40%。
文中介绍了PROFIBUS现场总线的由来、构成、特性及其应用，对PROFIBUS-DP现场总线技术的协议结构进行了阐述。
关键词：现场总线；PROFIBUS-DP；协议结构1 引言随着控制技术、计算机技术和通信技术的飞速发展, 现场总线技术己经成为工业生产过程的必然趋势。
现场总线有节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高系统的准确性与可靠性等优点。
自上世纪80年代以来, 有几种类型的现场总线技术己经发展成熟, 它们是CAN、LONWORKS、PROFIBUS、WORLDFIP、HART、FF现场基金会总线等。
PROFIBUS 是目前最成功的现场总线之一, 得到了广泛的应用。
它是不依赖于生产厂家的、开放式的现场总线, 各种自动化设备均可通过同样的接口交换信息。
PROFIBUS 现场总线技术是德国国家科学技术部审视了数字技术发展的必然趋势以及德国工业、经济对自控技术的需要，特别在规范化和开放性方面的要求，把它列为德国的国家科技研究项目，从1987年开始集中了SIEMENS等13家公司和5家研究所的力量，按照ISO/OSI参考模型开始研究制订现场总线的德国国家标准[1]。
2PROFIBUS现场总线的技术概况2.1 PROFIBUS现场总线基本原理PROFIBUS由3部分组成：PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification,现场总线报文规范）、PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery，分散型外围设备）、PROFIBUS-PA（Process Automation，过程自动化）[2, 3]。
Profibus总线的特点和应用Profibus总线协议是基于OSI模型的，文介绍Profibus总线特点、Profibus总线的三个版本及Profibus总线的应用，对大家深化了解现场总线技术很有关心。
Profibus总线是德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50170的现场总线标准。
由Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA组成，Profibus-DP 型用于分散外设简洁高速数据传输，适合于加工自动化领域的应用。
Profibus-FMS为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程掌握器、低压开关等。
Profibus-PA用于过程自动化的总线类型：它遵循IEC1158-2标准。
Profibus是唯一全集成H1(过程)和H2(工厂自动化)的现场总线解决方案，是一种国际化的、不依靠于设备制造商的开放式现场总线标准。
它广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化、楼宇自动化以及交通、电力等其他自动化领域。
采纳Profibus标准系统，不同制造商所生产的设备不需对其接口进行特殊调整就可通信，Profibus可用于高速并对时间有苛刻要求的数据传输，也可用于大范围的简单通信场合。
1、Profibus总线特点Profibus作为业界最胜利、应用最广泛的现场总线技术，除具有一般现场总线的一切优点外，还有很多自身的特点，详细表现如下：①最大传输信息长度为255字节，最大数据长度为244字节，典型长度为120字节。
②网络拓扑为线型、树型或总线型，两端带有有源的总线终端电阻。
③传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6kbps到12Mbps不等。
④站点数量取决于信号特性，如使用屏蔽双绞线，每段可以接入32个站点(无转发器)，最多可以接入127个站点(带转发器)。
⑤传输介质为屏蔽/非屏蔽式光缆。
⑥当用双绞线时，传输距离最长可达9.6km，用光缆时最大传输长度为90km。
⑦Profibus-DP和Profibus-FMS的传输技术为RS-485方式、Profibus-PA 遵守IEC1158-2传输标准和光缆传输。
Profibus现场总线仪表系统在应用中的几点分析[日期：2008-11-06] 来源：作者：[字体：大中小] 摘要：本文对Profibus现场总线仪表与主设备之间的数据传输格式、GSD设备文件描述以及总线仪表的工作原理和在实际应用中的几个注意问题进行了分析和阐述。
关键词：Profibus总线仪表; 数据格式; GSD现场总线因为其系统开放性和应用的优越性在实践已经越来越广泛的得到了应用，并且总线系统的应用特性和技术解释已经在很多领域得到了描述，以下就笔者在应用中的所涉及的几个要点进行分析和讨论。
一.主从设备之间的数据传输和数据格式通过数据交换，PLC能读取设备发送回来的报文并写数据给设备，如果数据包含了模拟量测量值，设备通常发送5个字节给PLC。
如果，设备发送的测量值比较多时，报文长度相应的增加，测量值的IEEE754计算公式是测量值=（-1）符号位＊2（指数-127）＊（1+分数）举例说明：如果设备发送测量值数据为40 F0 00 00 （十六进制）=0100 0000 1111 0 000 0000 0000 0000 0000 （二进制）测量值 =（-1）0＊2（129-127）＊（1+2-1+2-2+2-3）=1＊22＊（1+0.5+0.25+0.125）=1＊4＊1.875=7.5在此要注意，不是所有的PLC都支持IEEE754数据格式。
PLC能通过读取设备的状态位来判断设备的自身状态信息，设备状态位数值代表不同的含义，这对设备维护和检测提供了有效的的手段。
总线仪表在与上位机数据传输过程中，节省了A/D和D/A转换中间环节，提高了数据的精度和传输速度，同时减少了中间设备及电缆的消耗，降低了劳动强度。
二.总线电流消耗计算：分段耦合器的最大工作电流和其所属现场仪表设备的电流消耗量决定了一个耦合器能带动仪表设备的数量，因此，必须要对每个耦合器下的所有设备进行电流消耗计算，一般定义为：在非危险区，允许每个段支持32个设备在危险区，允许每个段支持10个设备计算公式为：耦合器支持电流≥设备基础工作电流+设备最大故障电流每一种仪表设备的基础工作电流和其故障电流使不同的，因此使用时要查阅相关的设备规格数据表。
PROFIBUS总线在行车上的应用作者：薛红军来源：《中国科技纵横》2014年第16期【摘要】介绍PROFIBUS-DP总线的技术特点，构造出有西门子S7-300PLC、6SE70变频器、6SG70调压装置组成的基于PROFIBUS-DP总线的行车控制系统，介绍该系统中的PLC 与变频器及调压装置的通讯过程。
【关键词】行车现场总线变频器调压装置 PROFIBUS-DP1 前言宝钢集团八钢公司板带工程炼钢项目由一座110吨电炉、三座120吨转炉、二座120吨精炼炉、四套一机一流连铸机组成，而其中的大吨位行车（150吨、180吨、220吨）负责电炉、转炉加料以及精炼钢水吊运工作，在整个生产中起着非常重要的作用。
随着炼钢生产对起重机调速性能要求的不断提高，传统的桥式起重机调速方法综合技术指标较差，难以满足炼钢生产的特殊要求。
全数字定子调压与交流变频调速技术的应用，再加上采用PROFIBUS-DP总线控制调压与变频器，为交流异步电动机驱动的桥式起重机大范围、高质量的调速提供了全新的方案。
它具有高性能的调速指标，外围控制线路简单，维护工作量小，保护监测功能完善，运行可靠性较传统的交流调速系统有较大的提高。
2 现场总线PROFIBUS的引入现场总线是一种计算机网络，这个网络上的每一个节点就是一个智能化设备，而PROFIBUS是多种总线中的一种，它具有较广的制造基础和较多的使用经验，如今已成为国际化的开放式现场总线标准，其中PROFIBUS-DP是一种高速的通讯连接，使用了第一层第二层和用户接口，第三层至第七层未加以描述，这种流体型结构确保了数据传输的快速和有效。
标准现场总线PROFIBUS-DP的硬件由主设备、从设备、网络网路等三部分组成，其中主设备用以控制总线上的数据传输，切在没有提供外部请求时发送信息和被授权可访问总线，从设备是相对主设备而言较为简单的外部设备，且未被授权访问总线，网络网路由传输介质和网络链接器构成，前者用PROFIBUS专用屏蔽双绞电缆构成电气网络；后者由RS-485总线连接器、RS-485总线终端等构成。
基于PROFIBUS总线的桥式起重机智能控制系统摘要常用的桥式起重机大多存在电能浪费严重、自动化水平低等问题,现设计一种全新的基于无线网络、PLC和变频回馈装置的高性能起重机控制系统,应用结果表明,该系统高效节能、可靠性高、网络化程度高,使用维护方便。
关健词节能;网络化;M/T法;桥式起重机0 引言目前,我国桥式起重机大部分采用工频供电,由绕线式电机异步拖动,通过改变绕线式异步电机转子串接电阻实现起动和调速,存在以下问题:拖动电机为交流绕线式电机,控制采用主令开关的有触点控制,系统可靠性差;起动电流大,对电网冲击大;调速为有级调速,调速范围窄,调速过程不平滑;重物位能以热能形式散失,造成大量能量浪费;故障率高,维护量大等缺点。
本文针对桥式起重机控制系统中存在的上述问题,把基于可编程序控制器PROFIBUS总线和变频器应用于桥式起重机控制系统上,并且使用于广东某港口。
1系统结构根据港口对桥式起重机的需要,桥式起重机控制系统采用工业控制机+触摸屏监控起重机变频调速系统,该系统主要由研华工业控制机、西门子S7300PLC 控制系统、西门子6SE70变频调速系统、西门子TP270工业触摸屏系统等组成,见图1。
2 驱动系统结构常用桥式起重机一般由司机室主令、大车传动控制部分、小车传动控制部分、主钩传动控制部分、副钩传动控制部分组成,每个传动部分使用变频器驱动配合回馈单元、鼠笼型电动机(取消传统绕线式电机)。
这种控制方式解决了过去传统起重机采用绕线式电动机在低速运行时转子电阻发热严重的问题。
起重机的主、副吊钩在下放重物时电动机由电动状态变为发电状态,重物下放时产生的势能通过电动机变成电能,使变频器内部直流侧电容器两端电压升高,产生过电压故障。
解决过电压故障的方法是:根据直流电转换为交流电的逆变原理,制作出电能回馈装置,根据电动机的不同工作状态,分别启动变频器的工作机制,当变频器直流电压低于一定阈值时,电网给变频器供电,当直流电压升高到回馈单元阈值时,回馈单元动作,将直流电逆变成交流电,势能转换成电能回馈电网,供其它用电设备使用。
现场总线技术在LF炉电子料斗秤中的应用摘要本文介绍了炼钢厂LF炉合金料斗秤控制装置的组成，采用PROFIBUS DP总线控制的方法及具体应用。
对于提高称量精度，保证钢水质量，优化生产起到了积极地作用。
关键词LF炉；料斗秤；现场总线0 引言LF钢包精炼炉作为钢铁生产中主要的炉外精炼设备，通过电弧加热、吹氩搅拌、合金成分微调、喂丝等手段，可对钢水进行温度控制、成分微调、脱氧、脱硫、夹杂物控制及温度均匀化处理，并能协调转炉与连铸机的生产节奏等，目前已被越来越多的钢厂广泛应用。
而其中向钢水中投入可控量的合金及辅原料，以精确的控制钢水的成分，对钢种的质量有着至关重要的作用。
本文以新建转炉炼钢厂LF炉为背景，对合金料斗秤控制装置由模拟量转而采用PROFIBUS DP 总线控制的方法做一简单介绍。
1 目前的称量控制方法及存在的问题LF炉合金称量系统由高位料仓、振动给料、料斗、称重压头、称重控制器、PLC控制部分构成。
通过变频调速装置控制振动给料机投料，压头和称重控制器完成称量重量的检测。
其中压头型号为sartorius的PR6211/33 3T，称重控制器型号为PR1713/00（配模拟信号输出板PR1713/06）。
称量过程中重量值信号通过称重控制器内PR1713/06板输出，信号格式为4-20mA模拟信号，当信号电缆传输距离增加或者秤的量程设定较大时，由于线路的损耗或信号的干扰，此时在远端画面上的重量显示就会与现场称重控制器上的显示不一致，有时偏差很大，不能满足精炼工艺对自动配料系统准确度的要求。
2 改进内容及实现的步骤1）在称重控制器PR1713/00内安装PROFIBUS DP通讯卡PR1721/11，设定地址及通讯速率。
2）打开STEP7对应项目的硬件组态，加入从站设备驱动文件GWT-00C3.GSD，设置从站与主站通讯接口区地址范围。
如图所示：3）编制控制程序。
总线通讯卡PR1721通过8Byte读取/8Byte写入方式与主站循环交换数据。
