一根总线几乎无所不能

使用PROFIBUS PA，实现直观系统诊断
　　为了给所有的工厂创造一个通用的诊断标准，简化相关的组态，SIEMENS 提出了一个将质量代码标准化的建议。该建议曾经得到PNO（PROFIBUS 用户组织）的认可。考虑到NAMUR 推荐的NE 107“现场设备的自监控和自诊断”以及NE 91“工厂资产管理”，根据NE 107 的规定，采用了4 项不同的质量代码来代表4 种不同状态的消息：“功能检查”、“设备故障”、“需要维修”，以及“不符合技术规格”。如果设备不在上述4 种状态内，则会传出第5 个代码值（相当于O K ）。
　　质量代码值的范围还可以包括12种状态，可以传送出比NE 107 规定更加精细划分的状态信息。如果需要，这些详细信息可以在维护站被再次减少为NE 107 规定的状态消息。详细的质量代码包括：在3 种状态形式下测量的参数的实际状态（好、不确定、不好），设备状态（如“本地操作”）以及同样以3 种状态表达的、供维护人员使用的信息（“要求维护”、“申请维护”或“维护警报”）。详细的故障分析（如“编码器污染33％”）可以通过SIMATIC PDM 诊断工具在非循环通讯槽中传递出来，由此防止了过量的信息，使操作员可以更加容易地对诊断消息作出反应。
　　该原则一直在SIMATIC PCS 7 系统V6.1 的维护站中实施。分级结构诊断图像可以从工厂的硬件配置中自动生成，控制系统中的所有组成部分都由统一的面板表现，无需附件的工程设计。直观的“交通灯”（绿、黄、红）信号加上纯文本信息，确保了对故障的迅速定位。对于自动跟踪维修，PCS 7 系统还提供了启动维修订单和记录维修过程的功能。



图2：在其位于Sisseln 的维他命
技术中心，D S M 主动开发小规模的综
合生产过程技术。

　　在易爆区域，出于安全的原因，总线的电源受限，每个PROFIBUS网段上连接的设备数量就受到了限制。因此，使用了PROFIBUS PA现场总线安全栅。这些安全栅确保了在输入侧的高电源供应，而在现场侧，可以实现最多4个PROFIBUS PA现场总线设备的本安连接。这样就可能在一个PROFIBUS网段上安全地连接最多24个现场总线设备。尽管每个PA网段连接的设备更多，而且和PROFIBUS DP每秒31.25千字节的主干传输速率相比，PROFI-BUS PA的传输能力比较低，但是其最大存取周期低于0.4秒。在这个水平上，工厂的所有需求都能得到满足。
诊断能力成为系统的优势
　　PROFIBUS的显著优势之一，就是可以通过网络监控具体现场设备的功能。为了实现这一点，就要在一个广泛统一的标准下传输不同的状态数据，以便对故障做出细致判断。
　　在Sisseln的维他命E生产工厂，诊断能力尤其重要。因为工厂要求不间断运行，需尽可能减少意外干扰。自动化系统必须能够预先侦测到具体零部件的故障，以避免停机。这是一个PROFIBUS可以轻易满足的要求。每一个现场总线设备的运行状况都以纯文本形式显示出来，让技术服务人员可以在某一个零部件或整个工厂出现故障前，进行预测性的干预。
　　PROFIBUS PA以与状态字节或质量代码有关的实际值，对过程或控制参数的循环通讯进行了标记。在PROFIBUS行规V3.0 PA中，有256种不同的值的定义，其中相当一部分的值被用于不同类型的设备诊断（如：传感器短路）。这虽然使有效资产管理变得困难起来，却使状态消息的内容可以非常广泛。