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PROFIBUS—PA现场总线电缆的本质安全技术的探究应用于过程自动化的PROFIBUS-PA由于应用IEC-物理层传输技术（IEC61158-2）并在PROFIBUS-DP基础上扩充了非循环数据传输服务（DPV1），因而能够满足石油、化工等行业的要求。
由于在化工生产过程中相当大的一部分场所具有爆炸危险性气体存在，所以自动控制系统在这类场合下的应用一定要遵从防爆安全技术规范。
对BS5308中的《仪表电缆》第一部分《聚乙烯绝缘电缆规范》中的指标与FISCO模型的要求进行对比，得出结论BS5308中的仪表电缆的指标符合FISCO模型的规定。
依据FISCO模型设计了PROFIBUS-PA型现场总线电缆的指标。
标签：FISCO模型；电容；电感；电阻；现场总线在爆炸危险区内本质安全防爆（Ex-i）方式是自控设计者经常使用的方法，本安是一种危险区域的防爆技术，原理是通过限制进入危险区域电路和设备的能量。
危险区域是指有可燃性介质存在的区域，可燃性介质的种类很多，主要包括原油及其衍生物、酒精、天然或人工合成气体、金属粉尘、碳粉尘及纤维等。
本安技术允许可燃性介质进入电气设备，它主要考虑了两种点燃机制，即电火花和热表面。
本安防爆在过程控制系统工程设计、施工、工程造价以及可操作性和维护性等方面相对于其他防爆形式（Ex-d、Ex-e、Ex-m等）具有明显的优越性。
因此PROFIBUS-PA现场总线系统在运用时除了满足功能方面外，还必须遵循本质安全技术规定。
现场总线本质安全概念（Fieldbus Intrinsically Safe Concept，现场总线本质安全构想，简称FISCO模型）被认为是关于普通本质安全限制的方法，即FISCO现场总线解决方案。
FISCO适用于EEX ia ⅡC和EEX ib ⅡC/ⅡB本安防爆方式。
FISCO使得PROFIBUS-PA现场总线以本质安全方式安装使用在Ex-区成为可能，以经济简便的方式解决了现场总线的防爆应用问题。
现场总线Profibus 2PA 关键技术研究及产品开发K ey Technology Re search and Product Develop ment of Profibus 2PA F ieldbus洪 锦 张永德(北京化工大学信息学院,北京 100029)摘 要 本文阐述了现场总线Profibus 2PA 的关键技术,并以此对PA 产品开发的技术路线进行了探索。
关键词 现场总线 Profibus 2PA 循环/非循环 行规Abstract The key technology of Profibus 2PA fieldbus is described ,the technical method for developing PA products is explored.K eyw ords Fieldbus Profibus 2PA Cyclic/noncyclic Professional regulation0 引言现场总线Profibus 2PA 设备主要应用于流程控制,PA 通信以Profibus 2DP 扩展功能DPV1为基础。
DPV1是依据过程自动化需求而增加的功能,特别适用于参数赋值、操作、智能现场设备的可视化和报警处理等非循环的数据通信。
与依据IS O/OSI 模型进行的循环数据交换一样,非循环数据交换属于用户层协议,只是添加了非循环的通信服务。
对于标准的Profibus 2DP 协议而言,DPV1扩展是可选的,并保证设备兼容于以往的DP 设备。
因此PA 设备总是嵌入在DP 网络中的。
图1 典型的Profibus 2PA 网络结构可以用下列公式来概述Profibus 2PA 技术的关键部分:用于过程自动化的Profibus 2PA =Profibus 2DP 及扩展功能+优化的传输技术(IEC )+现场设备互操作性的行规。
1 DP 扩展功能Profibus 主站分为两类:一类主站(DPM 1)是中央控制器,它在预定的信息周期内与分散的站(如DP 从站)交换信息,典型的DPM 1如P LC 或PC ;二类主站(DPM 2)是编程器、组态设备或操作面板,在系统组态操作时使用,完成系统操作和监视。
通过设计、施工、调试和日常维护来分析Profibus-PA具有以下优势：1、节约施工调试时间传统的变送器都要求经过一次调校和回路联校的过程，而且在回路联校过程中花费更多的时间，因为有校验装置满现场移动和存在接线错误的可能，对PROFIBUS-PA变送器只需要在系统没有安装前进行一次调校，变送器接上后根据地址自动寻址，下装即可，不存在接错线的情况，因为PROFIBUS现场总线是根据地址寻址的，而不是简单的物理连接对应。
对于阀门的调校更是方便，在PRM（工厂仪表设备资源管理系统）或AMS（设备管理软件）上阀门可以进行自动校验，在主控室可以完成所有的工作，包括阀门的实际反馈状态一目了然。
这样使可以为整个工程节约大量的时间和费用。
2、开阔的控制视野传统的DCS只能看到控制器部分的信息，即使采用HRAT智能仪表也只能看见有限的信息，而采用PROFIBUS总线技术的FCS可以看到现场的基层的信息。
PROFIBUS总线的仪表信息非常丰富，如变送器和阀门一般有60多个参数是PROFIBUS-PA行规所规定的，例如：所有的变送器都有2个AI输入，一个是过程变量，另外一个是变送器的温度，变送器的环境温度非常重要，如果在寒冷的冬天变送器需要保温，如果发现变送器温度变低，可以及时发现伴热是否有问题，及早的处理事故隐患。
在生产过程中，对于传统阀门的实际开度操作人员只有根据操作参数或派人到现场查看，间接判断阀门的实际的开度，要得到阀门的准确开度只有增加阀位变送器（需要增加投资），而使用PROFIBUS总线阀门定位器可以准确的反馈阀门的实际开度，操作人员在操作站上看到任何阀门的实际开度，可以提高控制精度并及时发现问题，例如：操作人员发现有阀门报警，输出命令到70%以上后阀门只开到65%，不再开大，即可到现场查看阀门的手轮是否限位，是否有卡涩。
3、强大的自诊断功能PROFIBUS现场总线最大的优势就是强大的自诊断功能，现场总线的AMS或PRM对现场总线仪表上传丰富的信息进行管理，网络上传输的信号有过程变量、测量控制的状态、故障诊断、阀门开关的动作次数等，通过这些信息可以指导维修人员更有效地对现场仪表进行维护，如根据阀门的开度情况，就可以判断阀门的开度有回滞现象，有可能是填料太紧或阀杆有摩擦（有杂物等）原因，逐个排查，通过阀门的动作次数统计可以更好的帮助检修人员判断哪些仪表在有计划停车过程中需要维修，哪些仪表需要准备配件。
采用PROFIBUS-PA总线的仪表系统应用经验点滴
潘洪伟
【期刊名称】《自动化信息》
【年(卷),期】2005(000)007
【摘要】瑞琦公司在中核环境保护821厂05G项目中，采用了ABB公司的IndustrialIT(AC800F)DCS控制系统，现场采用Profibus-PA总线仪表，装设有21台E+H的雷达液位计和5台ABB的压力变送器，分布在四个不同的核废液罐区。
因此，现场配置有四条总线(各总线分别挂有9台、8台、5台和2台仪表)，并接入控制系统。
系统构成如图1.所示：
【总页数】1页(P60)
【作者】潘洪伟
【作者单位】四川瑞琦控制技术工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP336
【相关文献】
1.Profibus-PA现场总线技术在工程设计中的应用 [J], 黄仍杰
2.Profibus-PA总线技术在三废处理系统中的应用 [J], 白泽; 周春燕; 许杰; 冉洺东; 宋鹏杰
3.应用于核电站DCS的PROFIBUS-PA现场总线接口电路设计 [J], 杨程;张焕欣;姜智锐;史雄伟;张晓冬
4.Profibus-PA总线技术在水泥厂的应用 [J], 张鹏迪;徐自强;张艳梅;艾军
5.PROFIBUS-PA总线技术在工程项目中的应用 [J], 刘振民
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PROFIBUS现场总线介绍
1.灵活性：PROFIBUS总线可以适用于各种不同的应用领域，包括制
造业、过程工业和建筑自动化等。
它可以连接多种类型的设备，如传感器、执行器、变频器等，灵活适配不同的现场设备。
2. 实时性：PROFIBUS总线的通信速度可以达到12 Mbps，能够满足
实时控制和数据传输的需求。
它具有低延迟和高响应性，适用于需要快速
响应的应用场景。
3.可靠性：PROFIBUS总线采用了差分传输技术和冗余机制，可以有
效抵抗干扰和噪声，提高通信的可靠性和稳定性。
它还具有故障检测和诊
断功能，可以及时发现和排除故障，保证系统的稳定运行。
4.易于集成：PROFIBUS总线可以轻松集成到现有的控制系统中，同
时也支持与其他通信网络的互连。
它提供了标准的数据交换和通信协议，
方便各种设备之间的互联和数据共享。
5.可扩展性：PROFIBUS总线可以支持多达126个从站设备，同时也
支持多个主站的配置。
这使得它能够适应不同规模和复杂度的现场自动化
系统，方便系统的扩展和升级。
在现场总线系统中，PROFIBUS总线还有两种主要的变种，即PROFIBUSDP和PROFIBUSPA。
总的来说，PROFIBUS是一种功能强大、性能优越的现场总线系统，
能够提供可靠的数据传输和实时控制功能。
它广泛应用于各种工业自动化
和过程控制领域，在提高生产效率和降低成本方面发挥了重要作用。
