PROFIBUS是世界上最成功的现场总线。截至2014年底,已经在工业领域超过900万节点中安装了近5090万个PROFIBUS设备。PROFIBUS是基于统一的、标准的、独立于应用的通信协议,它是支持工厂自动化、过程自动化、运动控制及安全相关领域的现场总线解决方案。
一致性及应用方向
PROFIBUS是PROFIBUS & PROFINET国际(PI)提出基于现场总线的自动化标准。通过一根总线电缆,PROFIBUS可将控制器或控制系统与现场级的分布式现场设备(传感器和执行器)连接,并且允许与更高级别的通信系统进行一致性数据交换。PROFIBUS的一致性是基于统一的、标准的、独立于应用的通信协议(所谓的PROFIBUS DP),它是支持工厂自动化、过程自动化、运动控制及安全相关领域的现场总线解决方案。
PROFIBUS选用基于通信协议为核心的模块化结构,如图1所示。它将传输技术、应用行规以及工程组态等特定应用模块结合起来,为特定市场(工业领域)提供PROFIBUS完整解决方案,如图2所示。为确保自动化解决方案中众多设备间的正确连接,基本功能和服务必须匹配通信、功能及工业标准。而通过“应用行规”——满足设备家族或特定工业领域需求,可以实现统一,比如过程自动化(PA设备),运动控制(PROFIdrive)或HART设备的集成(HART集成到PROFIBUS中)。
PROFIBUS的混合因素
PROFIBUS在工厂及过程自动化中使用统一的一致性通信协议,所以常常能够看到其可混合使用在制药、食品、酿酒工业、水、污水处理等应用中,因此持续性过程工业工艺(比如混合或干燥)可与离散应用(比如辨识、输送或包装等)结合使用。通用的PROFIBUS DP通信协议结合特定应用行规可提供众多优势:过程和工厂自动化网络能够连接在一根电缆上。而其他专注于过程或者离散应用的总线,总是额外使用一条现场总线,这也意味着需要花费额外的布线、安装、培训、维护和后续服务成本。PROFIBUS可以仅通过一根电缆解决这两个领域的问题。
未实现的一致性
在图4中,PROFIBUS DP位于控制器和现场设备的中间位置,传输通信数据,尤其适用于工厂自动化(FA)。往下PROFIBUS PA设备通过耦合器或连接装置与典型过程自动化应用(PA)连接(比如危险环境)。往上控制器可与PROFINET连接作为系统总线,并为“MES和ERP级”提供接口。PA部分也可以直接通过“代理技术”与PROFINET直接连接。
PROFIBUS现场总线的价值
从多方面考虑PROFIBUS的性价比相当高,可在整个工厂的生命周期中降低成本,提升效率。
支持高级资产管理策略,可以更好的管理和维护工厂及设备