一根總線幾乎無(wú)所不能

使用PROFIBUS PA，實(shí)現(xiàn)直觀系統(tǒng)診斷
　　為了給所有的工廠創(chuàng)造一個(gè)通用的診斷標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)化相關(guān)的組態(tài)，SIEMENS 提出了一個(gè)將質(zhì)量代碼標(biāo)準(zhǔn)化的建議。該建議曾經(jīng)得到PNO（PROFIBUS 用戶組織）的認(rèn)可?？紤]到NAMUR 推薦的NE 107“現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自監(jiān)控和自診斷”以及NE 91“工廠資產(chǎn)管理”，根據(jù)NE 107 的規(guī)定，采用了4 項(xiàng)不同的質(zhì)量代碼來(lái)代表4 種不同狀態(tài)的消息：“功能檢查”、“設(shè)備故障”、“需要維修”，以及“不符合技術(shù)規(guī)格”。如果設(shè)備不在上述4 種狀態(tài)內(nèi)，則會(huì)傳出第5 個(gè)代碼值（相當(dāng)于O K ）。
　　質(zhì)量代碼值的范圍還可以包括12種狀態(tài)，可以傳送出比NE 107 規(guī)定更加精細(xì)劃分的狀態(tài)信息。如果需要，這些詳細(xì)信息可以在維護(hù)站被再次減少為NE 107 規(guī)定的狀態(tài)消息。詳細(xì)的質(zhì)量代碼包括：在3 種狀態(tài)形式下測(cè)量的參數(shù)的實(shí)際狀態(tài)（好、不確定、不好），設(shè)備狀態(tài)（如“本地操作”）以及同樣以3 種狀態(tài)表達(dá)的、供維護(hù)人員使用的信息（“要求維護(hù)”、“申請(qǐng)維護(hù)”或“維護(hù)警報(bào)”）。詳細(xì)的故障分析（如“編碼器污染33％”）可以通過(guò)SIMATIC PDM 診斷工具在非循環(huán)通訊槽中傳遞出來(lái)，由此防止了過(guò)量的信息，使操作員可以更加容易地對(duì)診斷消息作出反應(yīng)。
　　該原則一直在SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)V6.1 的維護(hù)站中實(shí)施。分級(jí)結(jié)構(gòu)診斷圖像可以從工廠的硬件配置中自動(dòng)生成，控制系統(tǒng)中的所有組成部分都由統(tǒng)一的面板表現(xiàn)，無(wú)需附件的工程設(shè)計(jì)。直觀的“交通燈”（綠、黃、紅）信號(hào)加上純文本信息，確保了對(duì)故障的迅速定位。對(duì)于自動(dòng)跟蹤維修，PCS 7 系統(tǒng)還提供了啟動(dòng)維修訂單和記錄維修過(guò)程的功能。



圖2：在其位于Sisseln 的維他命
技術(shù)中心，D S M 主動(dòng)開發(fā)小規(guī)模的綜
合生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)。

　　在易爆區(qū)域，出于安全的原因，總線的電源受限，每個(gè)PROFIBUS網(wǎng)段上連接的設(shè)備數(shù)量就受到了限制。因此，使用了PROFIBUS PA現(xiàn)場(chǎng)總線安全柵。這些安全柵確保了在輸入側(cè)的高電源供應(yīng)，而在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)，可以實(shí)現(xiàn)最多4個(gè)PROFIBUS PA現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的本安連接。這樣就可能在一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)段上安全地連接最多24個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備。盡管每個(gè)PA網(wǎng)段連接的設(shè)備更多，而且和PROFIBUS DP每秒31.25千字節(jié)的主干傳輸速率相比，PROFI-BUS PA的傳輸能力比較低，但是其最大存取周期低于0.4秒。在這個(gè)水平上，工廠的所有需求都能得到滿足。
診斷能力成為系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
　　PROFIBUS的顯著優(yōu)勢(shì)之一，就是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控具體現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的功能。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就要在一個(gè)廣泛統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下傳輸不同的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以便對(duì)故障做出細(xì)致判斷。
　　在Sisseln的維他命E生產(chǎn)工廠，診斷能力尤其重要。因?yàn)楣S要求不間斷運(yùn)行，需盡可能減少意外干擾。自動(dòng)化系統(tǒng)必須能夠預(yù)先偵測(cè)到具體零部件的故障，以避免停機(jī)。這是一個(gè)PROFIBUS可以輕易滿足的要求。每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的運(yùn)行狀況都以純文本形式顯示出來(lái)，讓技術(shù)服務(wù)人員可以在某一個(gè)零部件或整個(gè)工廠出現(xiàn)故障前，進(jìn)行預(yù)測(cè)性的干預(yù)。
　　PROFIBUS PA以與狀態(tài)字節(jié)或質(zhì)量代碼有關(guān)的實(shí)際值，對(duì)過(guò)程或控制參數(shù)的循環(huán)通訊進(jìn)行了標(biāo)記。在PROFIBUS行規(guī)V3.0 PA中，有256種不同的值的定義，其中相當(dāng)一部分的值被用于不同類型的設(shè)備診斷（如：傳感器短路）。這雖然使有效資產(chǎn)管理變得困難起來(lái)，卻使?fàn)顟B(tài)消息的內(nèi)容可以非常廣泛。