【正文】 的高科技重點領(lǐng)域之一。可以預(yù)見，隨著現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展及其在工業(yè)自動化領(lǐng)域的不斷深入，傳統(tǒng)的DCS必將被FCS所全面取代。在發(fā)達國家，現(xiàn)場總線技術(shù)從20世紀80年代開始出現(xiàn)并被逐步推廣，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛接受和使用?，F(xiàn)場總吸納控制系統(tǒng)（FCS, Fieldbus Control System）是繼基地式氣動儀表控制系統(tǒng)、電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、數(shù)字計算機集中控制系統(tǒng)和集散式控制系統(tǒng)（DCS，Distributed Control System）后的新一代控制系統(tǒng)。下位機則采用可靠性高的可編程控制器和先進的PROFIBUS現(xiàn)場總線完成對現(xiàn)場設(shè)備的控制。PROFIBUS是國際上應(yīng)用十分廣泛的工業(yè)過程現(xiàn)場總線，主要應(yīng)用于加工自動化、過程自動化、樓宇自動化等領(lǐng)域。文章從結(jié)合所研究的水廠的實際需要出發(fā)，將先進的現(xiàn)場總線技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)的機械電氣技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用到水廠控制系統(tǒng)的實際設(shè)計過程中。關(guān)鍵詞：可編程控制器，現(xiàn)場總線，PROFIBUSDP， 監(jiān)控系統(tǒng)The Control System Based on FieldbusAbstractNowadays, the technology of Fieldbus has bee the hotspot in the research field of automation and bee the main method of munication and exchange of information in the DCS systems. And the Profibus is a kind of Fieldbus broadly used in many situations of process control of industry such as automation of processing, automation of machining and automation of building. According to the actuality of the studied water station, the thesis bine the advanced Fieldbus technique, Ethernet and the traditional machine and electric technique together, and use them to design the supervise controlling system of the water station. During the designing of the electricity control system, the thesis used the mode that made up of monitor system and control system, formatted a network that is bined by far concentrates control system and nearly control system. The monitor system chooses the functional monitoring software—the king monitor and the manmachine interface, which operated conveniently. And the control system chooses dependably programmable logic controller and advance Profibus Fieldbus to pletely control the spot equipments. Keyword：PLC, Fieldbus, PROFIBUSDP, Supervise Controlling System目 錄1 概論 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生與發(fā)展控制論的創(chuàng)始人Norbet Wiener說，“如果一門科學(xué)是真正具有生命力的，它的引人興趣的中心就必須而且應(yīng)該隨著歲月而轉(zhuǎn)移。FCS是信息數(shù)字化、控制功能分散化、開放式可互操作的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，同時也是智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向生產(chǎn)過程現(xiàn)場的發(fā)展。2002年歐洲有40%自動化工程項目采用了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線技術(shù)的推廣雖然只有短短二三十年，但其技術(shù)的先進性已經(jīng)帶到了工業(yè)界的廣泛認可，其良好的應(yīng)用前景和廣闊的市場受到諸如Siemens、Motorola、Honeywell等諸多世界大公司的高度重視。作為新一代的過程控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)無疑具有十分廣闊的發(fā)展前景。 現(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，促使工廠底層自動化系統(tǒng)及信息集成技術(shù)產(chǎn)生變革，新一代、基于現(xiàn)場總線的自動化監(jiān)控系統(tǒng)已初露端倪，圖1所示為基于現(xiàn)場總線技術(shù)的現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控系統(tǒng)模式，該模式的系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：圖1 現(xiàn)場級與車間級自動化監(jiān)控系統(tǒng)（1）增強了現(xiàn)場級信息集成能力現(xiàn)場總線可從現(xiàn)場設(shè)備獲取大量豐富信息，能夠更好的滿足工廠自動化及CIMS系統(tǒng)的信息集成要求。系統(tǒng)為開放式，允許其它廠商將自己專長的控制技術(shù)，如控制算法、工藝流程、配方等集成到通用系統(tǒng)中去，因此，市場上將有許多面向行業(yè)特點的監(jiān)控系統(tǒng)。 流行現(xiàn)場總線簡介現(xiàn)場總線技術(shù)得以實現(xiàn)的一個關(guān)鍵問題，是要在自動化行業(yè)中形成一個制造商們共同遵守的現(xiàn)場總線通信協(xié)議技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制造商們能按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)品，系統(tǒng)集成商門能按照標(biāo)準(zhǔn)將不同產(chǎn)品組成系統(tǒng)。而歷史經(jīng)驗證明：國際標(biāo)準(zhǔn)都是采用一個或幾個市場上最成功的技術(shù)為基礎(chǔ)。PROFIBUS產(chǎn)品在世界市場上已被普遍接受，市場份額占歐洲首位，年增長率25%。目前在世界各地相繼組建了20個地區(qū)性的用戶組織，企業(yè)會員近650家。電力：發(fā)電、輸配電。已完成開發(fā)的高速總線（H2）擬于1998年內(nèi)表。 LONWORKS總線LONWORKS現(xiàn)場總線全稱為LONWORKS NetWorks，即分布式智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，希望推出能夠適合各種現(xiàn)場總線應(yīng)用場合的測控網(wǎng)絡(luò)。CANBUS主要產(chǎn)品應(yīng)用于汽車制造、公共交通車輛、機器人、液壓系統(tǒng)、分散型I/O。下一步目標(biāo)是靠近IEC標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在技術(shù)上已做好充分準(zhǔn)備。采用總線仲裁器和優(yōu)先級來管理總線上（包括各支線）的各控制站的通信。 PNET現(xiàn)場總線PNET現(xiàn)場總線籌建于己于1983年。1987年P(guān)NET標(biāo)準(zhǔn)成為開放式的完整標(biāo)準(zhǔn)，成為丹麥的國家標(biāo)準(zhǔn)。2 PROFIBUS現(xiàn)場總線 PROFIBUS概述目前世界流行的現(xiàn)場總線及總線標(biāo)準(zhǔn)有很多種，其中PROFIBUS現(xiàn)場總線是歐洲標(biāo)準(zhǔn)，其產(chǎn)品在世界市場上已被普遍接受，在中國也組建了PROFIBUS現(xiàn)場總線專業(yè)委員會，它是目前世界上最成功的現(xiàn)場總線之一，長沙八水廠自控系統(tǒng)便是采用了該總線。根據(jù)應(yīng)用特點可分為三個兼容版本：（1）PROFIBUSDP以其較快的傳輸速度和強抗干擾能力而應(yīng)用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O之間的通訊。該模型共有七層，如下圖2所示：圖2 PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)第一層:物理層（Physical Layer）定義了網(wǎng)絡(luò)信道上的信號與連接方式、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、每條線路連接儀表的數(shù)量、最大傳輸距離、電源等。DLL提供原語服務(wù)和相關(guān)事件、與原語服務(wù)相關(guān)的參數(shù)格式，以及這些服務(wù)及事件之間的相關(guān)關(guān)系，DLL為用戶提供了可靠且透明的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。在這種方式下，物理通道被有效地利用起來，并可有效地減少或避免實時通信的延遲。此外，現(xiàn)場總線基金會系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還為每個設(shè)備定義了一個網(wǎng)絡(luò)管理代理，可提供組態(tài)管理、性能管理和差錯管理的功能。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS