Profibus-PA仪表在和利时MACS系统中应用.pdfVIP

过程控制与信息管理 杜丙银周新辉刘树成左尊传 杭州和利时自动化有限公司 北京市 100096 摘要；PA仪表作为一种新兴的、高技术的总线仪表，由于其结构简单、维护方便，在信号传输过程中不因为外界的干扰而 影响信号精度等优点，由于其以上的优点，越来越多的被用于工厂生产过程，用于替代传统的模拟量仪表，由于总线技术的 应用，就要求相应的系统控制厂家做到相应的功能。本文针对和利时的MACS控制系统，对于PA仪表的使用、现场调试作了 介绍。 关键词l和利时MACS系统：总线仪表；Profibus—DP；Profibus—PA 1Profibus-PA总线介绍 Profibus-PA(ProcessAutomation)是专为过程自动化而设计的，它可使传感器和执行器接在一根 合器，Profibus—PA装置能很方便的连接到Profibus—DP网络。 1．1 变送器等现场设备连接起来，PA可用来替代4--20mA的模拟技术。Profibus—PA具有如下特性： l-1．1适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。 1．1．2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它站。 可实现两段间的透明通信。 l-1．4使用与IECll58—2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。 1．1．5在潜在的爆炸危险区可使用防爆型“本安”或“非本安”。 1．2 个组成部分。PA行规的任务是选用各种类型现场设备真正需要通信的功能，并提供这些设备功能和设备行 为的一切必要规格。目前，PA行规己对所有通用的测量变送器和其它选择的一些设备类型作了具体规定， 如：测压力、液位、温度和流量的变送器，数字量输入和输出，模拟量输入和输出，阀门定位器。 2DP／PA协议转换及通讯 这两家公司。由于这两家公司的产品各有特色，根据DP层通讯速率的不同要求，实现DP／PA协议转化所 需的硬件和网络结构也有很大的不同。 2．1．1如果DP层的通讯速率较低，如93．75K，或45．45K的情况下，使用DP／PACoupler即耦合器即可， 这种情况下，使用SIE～IENS的DP／PA Coupler 则可以达到93．75K的速率。值得一提的是，无论那家公司的耦合器，除了受每个DP主站最多带126个从 站的限制，其能够负载的的PA仪表数量和PA电缆的总长度还有一些限制。例如在防爆场合，每个Coupler 114 中国石油和化工自动化第九届年会技术论文集 的能够输出的电流被限制在90或1IOMA，而在非防爆的场合，一般耦合器最大输出电流为400MA。这样根 据每个PA仪表的电流消耗，每个耦合器所能负载的PA仪表数量也不尽相同。另外由于PA总线可以接受 的电压范围为9—32V，最低必需保证9V的电压，则PA电缆的总长度则有所限制。通常来讲，根据上述要 求，系统所需耦合器的数量，PA网络上仪表的布置，必需经过精确的计算。我公司几年前曾经在有些现场 使用过SIEMENS的耦合器，这样整个DP层不能使用高速的通讯速率，而必需使用45．45K的速率。 图ISIEMENSDP／PA高速网络结构示意图 2．2．2当DP层需要最高可达12M的高通讯速率时，单利用上述的设备就难以胜任了。针对高速的DP速率， LINK和DP／PA SIEMENS和p+f的公司提供了不同了解决方案。西门子公司提供了DP／PACoupler一起使用； 而p+f公司则采用高速Gateway和PowerLink一起使用来解决高速通讯的问题。 P+F 图2 DP／PA高速网络结构示意图 如前所述西门子的DP／PA耦合器最大可以提供45．45K的DP通讯速率，DP／PALINK的作用相当于一个 作用相当于西门子的耦合器，起DP／PA协议转换的作用。但是这两种方案存在如下的不同点：首先，SIEMENS 115 过程控制与信息管理 的DP／PALINK