PROFIBUS-PA技术应用

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：PROFIBUS-PA是PROFIBUS的过程自动化解决方案。常规的4～20mA系统与基于PROFIBUS-PA的系统在布线方面的区别如图6-31所示。相反，使用PROFIBUS-PA时只需要一条双绞线就可传输信息并向现场设备供电。PROFIBUS-PA使用PROFIBUS-DP的基本功能传输测量值和状态，使用PROFIBUS-DP扩展功能对现场设备设置参数及操作。图6-32 总线上PROFIBUS-PA数据传输

PROFIBUS-PA是PROFIBUS的过程自动化解决方案。PA将自动化系统与现场设备，例如压力、温度和液位变送器的过程控制系统连接起来，PA可以取代4～20mA的模拟技术。PA在现场设备的规划、电缆敷设、调试、投入运行和维护方面可节省成本40％以上，并可提供多功能和安全性。常规的4～20mA系统与基于PROFIBUS-PA的系统在布线方面的区别如图6-31所示。

从现场设备到现场多路器的布线基本相同，但如果测量点很分散，则PROFIBUS-PA所需的电缆要少得多，而使用常规的接线方法，每条信号线路必须连接在过程控制系统的I/O模块上。

图6-31 两种传输技术比较

常规方法，每台设备需要分别供电（必要时甚至对潜在的爆炸区配单独供电电源）。相反，使用PROFIBUS-PA时只需要一条双绞线就可传输信息并向现场设备供电。这样不仅节省了布线成本，而且减少了过程控制系统所需的I/O模块数量，由于总线的操作电源来自单一的供电装置，也不再需要绝缘装置和隔离装置，PROFIBUS-PA可通过一条简单的双绞线来进行测量、控制和调节，也允许向现场设备供电，即使在本质安全地区也如此。PRO-FIBUS-PA允许设备在操作过程中进行维修、接通或断开，即使在潜在的爆炸区也不会影响到其他站点，PROFIBUS-PA是在与过程工业（NAMUR）的用户们密切合作下开发的，满足这一应用领域的特殊要求：

1）过程自动化独特的应用行规以及来自不同厂商的现场设备的互换性。

2）增加和去除总线站点，即使在本质安全地区也不会影响到其他站点。

3）过程自动化中的PROFIBUS-PA总线段和制造自动化中的PROFIBUS-DP总线段之间通过段耦合器实现通信透明化。(www.chuimin.cn)

4）同样的两条线，基于IEC 1158-2技术可进行远程供电和数据传输。

5）在潜在的爆炸区使用防爆型“本质安全”或“非本质安全”。

PROFIBUS-PA使用PROFIBUS-DP的基本功能传输测量值和状态，使用PROFIBUS-DP扩展功能对现场设备设置参数及操作。

传输采用基于IEC 1158-2的两线技术。PROFIBUS总线存取协议（第2层）和IEC1 158-2技术（第1层）之间的接口在DIN19245系列标准的第4部分中做了规定。

在IEC1158-2段传输时，报文被加上起始和结束界定符，总线上PROFIBUS-PA数据传输如图6-32所示。