现场总线培训手册(终版)

1目录第一章现场总线技术..............................................31.现场总线技术简介.....................................................32.现场总线在火电厂的应用发展...........................................33.现场总线技术的特点及优点.............................................44.几种有影响的现场总线技术.............................................5第二章Profibus现场总线基础......................................71.引言.................................................................72.Profibus技术概述....................................................73.profibus传输和通信..................................................84.PA设备.............................................................205.系统行规............................................................236.设备管理............................................................26第三章现场总线的工程实施.......................................311.现场总线设备........................................................312.线缆................................................................333.接地与屏蔽..........................................................374.FCS网段设计........................................................395.就地通讯箱..........................................................406.现场分段实施实例分析................................................43第四章PB卡使用说明............................................451.PB卡概述...........................................................452.PROFIBUS系统结构...................................................453.IP地址的配置.......................................................504.PB卡管理软件使用说明...............................................525.PB卡串口调试.......................................................586.控制器eio文件配置..................................................597.PB卡模块组态.......................................................618.PB卡的调试.........................................................689.PB卡程序更新.......................................................7410.组态时常见问题.....................................................76第五章总线诊断工具的使用.......................................771.ProfiTrace监控软件的安装...........................................772.ProfiTrace的功能及使用.............................................82第六章现场总线设备管理系统.....................................861.背景知识............................................................862.系统介绍............................................................883.网络结构............................................................914.系统特点............................................................935.主要功能............................................................936.系统安装............................................................957.快速入门...........................................................100第七章现场总线智能监控与诊断系统..............................1071.VeScon-SDS系统介绍................................................1072.系统结构...........................................................10723.硬件设计理念.......................................................1084.系统主要功能.......................................................1095.结语...............................................................112第八章现场总线在肇庆电厂的应用................................1131.现场总线的设计原则及方案...........................................1132.现场总线的实际应用范围.............................................1143.现场总线设备的厂家、产品介绍.......................................1154.现场总线设备调试及应用介绍.........................................1195.应用现场总线的探讨.................................................1196.结语...............................................................120附件全厂总线网段划分3第一章现场总线技术1.现场总线技术简介随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次，覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，逐步形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。现场总线(Fieldbus)就是顺应这一形势发展起来的新技术。它使集中式自动化系统向分散式自动化系统转移。现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线。采用现场总线技术实现的过程工业信号通讯，可以从根本上实现整个过程工业的信息数字化，即从所有信息的源头（如各种变送器和执行器）开始，信号就以数字化方式展现出来。从而为实现真正的数字化、信息化工业奠定坚实的基础。现场总线技术在为过程工业带来信息“全程”数字化的同时，还能够提供更加精确的信息传输，更长距离的准确传送，以及更加精巧的设备/系统构成，将由分散控制系统等技术带来的计算机化工业推向真正的信息化工业。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现，标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始，并将对该领域的发展产生重要影响。2.现场总线在火电厂的应用发展21世纪进入信息化时代。随着我国电力体制改革的深化，电力行业市场经济的逐步形成，发电企业必将加速进入信息化时代。电力市场有秩竞争将更加激烈，追求投资效益最大化已成为投资主体的内在动力。火电厂信息化包含2层含义，一是火电厂生产过程监控和企业管理需要的所有必要信息均应无重复地得以采集和通过数字网络共享，信息的采集、处理和反馈应最大限度自动化，减少繁重的人工信息采集、处理和反馈的工作量；二是采集和存储的海量信息必须经过数据挖掘技术，使信息浓缩和智能化，成为有用的知识。但火电厂最基础的现场设备级的信息化进程却步履艰难、进展缓慢，大量的设备、元件乃至系统信息不能自动地、有效地上传到监控、管理层，导致所提到的监控和管理软件不能有效地应用。基本上依靠一对一的模拟量信号或开关量信号传递，采用传统现场监控设备，采集的信息很少，仅能满足低水平监控要求，一个电厂成千台现场监控设备(包括被控阀门、电气开关等)，满足其故障预测、诊断和状态检修及远程调校和维护等要求所必要的信息不是无法提供出来，就是无法采集到系统里去，据初步统计，每台300Mw机组此类信息量将达到14000点(几乎是原先DCS的I／O点的2倍)，用人工采集或模拟技术采集是完全不可行的。因此，要提高火电厂信息化水平，必须把数字化扩展到现场设备级，实现火电厂3级控制和管理系统全面数字化，即建设数字化电厂。目前在自动化界，最为热点的技术当属现场总线技术，其根本点是将现场设备与控制系统之间的信号传输由模拟传输体系改变为数字网络通信体系。而这个在信号传输体制方面的变化，造成了控制系统在体系结构方面发生了一些根本性的改变，现场总线技术的出现，正好解决了这些问题。在DCS系统形成的过程中，由于受计算机系统早期存在的系统封闭这一缺陷的影响，各厂家的产品自成系统，不同厂家的设备不能互连在一起，难以实现互换与互操作，组成更大范围信息共享的网络系统存在很多困难。新型的现场总线控制系统则突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统来实现所造成的缺陷，把基于封闭、专用的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案，即可以把来自不同厂商而遵守同一协议规范的自动化设备，通过现场总线网络连接成系统，实现综合4自动化的各种功能。在发电项目建设上，2002年全球首台套全部采用现场总线技术的德国尼德豪森电厂百万千瓦机组的正式投产，以及随后国