1、引言

PROFIBUS是一種開放式現場總線，它是適用于各種任務的最優化網絡，網絡配置靈活，即使在非常惡劣的環境中也能可靠、穩定運行。 PROFIBUS由三個兼容部分組成，即PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery）、PROFIBUS-PA（Process Automation過程自動化）、PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification現場總線信息規范），它們有其各自獨特之處，而實際上又根據應用要求常常構成混合網絡結構，博取眾長。本文結合天生橋二級電站機組控制系統中的控制設備，詳細分析Profibus-DP現場總線，著重從控制可靠性、聯網特點、經濟性等方面進行探討。

PROFIBUS-PA專為過程自動化設計，可使傳感器和執行機構聯在一根總線上，并有本征安全規范。實質上，PROFIBUS-PA就是“PROFIBUS-DP通信”+“對現場設備優選的傳輸技術”。PA將自動化系統和過程控制系統與壓力、溫度和液位變送器等現場設備連接起來，PA可用來替代4-20mA的模擬技術。PROFIBUS-PA最最主要特性是，在過程自動化的PROFIBUS-PA段與PROFIBUS-DP總線段之間通過藕合器連接，并實現兩段間的透明通信，使用與IEC1158-2技術相同的雙絞線完成遠程供電和數據傳送。PROFIBUS-PA采用PROFIBUS-DP的基本功能來傳送測量值和狀態。目前，PROFIBUS-PA行規已對所有通用的測量變送器和其它選擇的一些設備類型作了具體規定，這些設備如：測量壓力、液位、溫度和流量的變送器；數字量輸入和輸出；模擬量輸入和輸出；閥門；定位器。PROFIBUS-PA的優勢在于它可以節省50%以上的規劃、設計、安裝成本，此外，本質安全能力和一個組態工具對所有儀器儀表都適用。

2、天生橋二級電站機組原控制系統組成

天生橋二級電站位于貴州、廣西交界的南盤江上，屬于珠江流域水系，電站裝機6x220MW混流式水輪發電機組，電站型式為引水式。電站開工于1982年，1992年12月第一臺機組投產，2001年4月6臺機組全部安裝完畢。電站設計原采用計算機監控為主，常規監控為輔的方式，計算機監控系統分為兩期工程實施，第一期工程在機組層實現單機控制自動化，在全站采用常規集中監控系統，第二期工程實現上位機系統和開關站遠程自動化控制。

1992年機組投產時采用了Siemens公司的S5-150H程控器作為機組控制器（LCU），但一直未能實現機組自動開停機，主要原因是機組自動化元件選型不合理，機組部分輔助設備可靠性不高所至。1995年啟動第二期工程，對全站計算機監控系統進行國際招標，美國ABB SYSTEM CONTROL公司中標，由于ABB SC提出與Siemens公司的程控器通訊存在問題，因此由ABB SC提供HARRIS制造的D20 LCU取代原1-4#機組的S5-150H，1996年開始安裝，1997年初投入運行。但投運以來，系統一直運行不穩定，經ABB SC技術人員多次處理未能取得改善，當時機組還不能實現遠方自動開停機等基本監控功能。

2.1原機組控制系統存在的問題