工业生产过程中,由于生产规模日益扩大,生产工艺日趋复杂,需要测量、控制的工艺参数愈来愈多,必须采用先进的工业过程控制系统及智能仪表来实现生产过程自动化。而迅速有效地收集和传送现场的生产与管理数据,及时、准确、可靠地获得现场设备的各种信息则是现代控制系统的基本要求。为此,需要将现场的控制计算机、PLC等智能程度高、处理速度快的控制设备以及各种智能设备和智能传感器连接起来。 随着信息技术的飞速发展,工业自动化系统结构的深刻变革。信息交换的范围也迅速覆盖从工厂的管理、控制到现场设备的各个层次,并逐步形成了全分布式网络集成自动化系统和以此为基础的企业信息系统。现场总线技术正是一项适应这种需要的革命性新技术,这一技术在自动化领域受到了广泛关注并将成为自动化领域的发展方向。 现场总线是安装在生产过程区域的现场设备、仪表与控制室内的自动控制装置、系统之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。它位于生产控制和网络结构的底层,与工厂现场设备直接连接,一方面将现场测量控制设备互连为通信网络,实现不同网段、不同现场通信设备之间的信息共享;另一方面又将现场运行的各种信息传到远离现场的控制室,并进一步与操作终端、上层控制管理网络连接和信息共享。从而沟通了生产过程现场级控制设备之间及其与更高控制管理层之间的联系。现场总线在制造业、流程工业、冶金、电力、交通、楼宇等自动化系统中有着广泛的应用前景。 本文通过研究现场总线的发展,将现场总线Profibus作为主要研究目标。Profibus是目前国际上通用的现场总线标准之一,以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规,已成为最重要的现场总线标准。 对Profibus的研究目的在于开发基于Profibus的智能仪表。本文主要在对Profibus的协议和工作原理进行研究后,深入理解Profibus-PA行规,从行规中选择出与相关智能仪表有关的参数,为智能仪表的软硬件开发提供技术支持。