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【摘 要】几十年来，我院工业自动化控制发展到今天，传统的控制结构已经非常成熟，但随着国际工业自动化水平日新月异的发展，传统控制结构的弊端也一步步的展现出来。实践表明，现有的控制结构在生产安全可靠性，组织结构合理性，一次性投资安装及日常维护都存在很多不足之处，本文就针对以上问题进行深一步的分析讨论。
【关键词】现场总线；节省投资；发展方向
在我们设计的传统控制领域中，操作箱一般安装转换开关，启动，停止按钮，指示灯等。一般现场I/O点通过操作箱端子转接到I/O控制站，如胶带机的速度，跑偏，事故，位置等信号数量多，线路长，经常在传输过程中受到干扰或误动作。现场总线功能操作箱则在传统操作箱中装入现场总线模块，现场采集的I/O点进入总线模块，通过一根通讯电缆连接到PLC控制站，实现对现场设备的自动控制。这样节省了大量的控制电缆，减少了控制电缆的敷設量，使控制系统更加安全可靠。
现场总线技术（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点。
在我院设计的矿山，烧结球团项目中，现场有许多数字模拟信号需要采集进入PLC进行控制管理。以一台胶带机为例，就有跑偏开关，事故开关，速度开关及防滑堵漏开关等数字DI点进入PLC，传统控制模式是将这些数字DI点通过现场的胶带机操作箱转接进入到控制室的PLC柜，当然这里还包括操作箱上的转换开关，启停按钮等信号反馈到配电屏的信号，这样的思路就是现场至操作箱存在控制电缆，每台操作箱至PLC柜有控制电缆，操作箱至配电屏也有控制电缆，以下是某个工程的设备间连线图：
从上图可以看出，在模件柜（PLC）至现场操作箱及现场设备之间存在大量电缆，这给投资方在资金投入、施工维护方面都增加了很多费用，如果应用现场总线技术，将大大改善以上的缺点。
现场总线功能操作箱则在传统操作箱中装入现场总线模块，现场采集的I/O点进入总线模块，通过一根通讯电缆连接到PLC控制站，实现对现场设备的自控制。下图就是应用现场总线技术后的设备连线图
由下图可以直观的看出应用了现场总线功能操作箱后，控制系统大大简化，减少了大量电缆材料费和人工费，在日常维护管理也更加方便简洁。目前很多知名现场总线厂家，如TURCK(图尔克)、PHCENIX(菲尼克斯)在国内诸多项目中得到了广泛的应用，得到了用户的大加赞赏。
PHCENIX(菲尼克斯)、TURCK(图尔克)、SIEMENS（西门子）等厂家都有现场总线模块的相应产品，其产品特点基本相同，供电电源大多为24V DC，总线系统有：PROFIBUS-DP、DeviceNet、Modbus、Modbus/TCP、INTERBUS、CANOpen等等。适用于与不同的PLC通讯，也可以通过网关实现个协议之间的转换。防护等级为IP67，完全能够满足操作箱所处现场的恶劣环境。以PHCENIX(菲尼克斯)产品为例，菲尼克斯的现场总线模块包含：数字量输入、数字量输出、数字量输入/输出、模拟量输入、模拟量输出等。根据操作箱内的不同需要，可选用不同的型号的模块。具有开放的总线标准，可以与多个世界知名PLC厂家进行通讯。现以PROFIBUS-DP总线系统举例说明在现场总线在操作箱中的应用，PROFIBUS-DP总线系统，满足大多数PLC的通讯协议，PROFIBUS-DP最多可以分为4个网络段，每个网络段最多可以连32个节点，两个网络段可以用中继器连接，最多可以串接4个中继器，包括中继器一个主站最多可以连接126个网络节点，通过中继器也可扩展网络长度，长度取决于网络的波特率。因此每个PROFIBUS-DP网络理论上最多可以连接126个操作箱，但可以通过在PLC中增加PROFIBUS-DP通讯网卡来获得更多的节点数，从而增加连接操作箱的数量。另外，现场总线模块的供电电源一般为24V DC，由于支流电源不适用于长距离供电，因此一般采用UPS集中供电220V AC，到每一个操作箱内部后，用直流电源转化为直流供电。
综上所述，如果在我们今后的设计中，能够应用上具有现场总线功能的操作箱，将会为企业带来总体说来新的效益，也减少了我们电气设计的工作量。随着现场总线技术的兴起，开辟了工厂底层网络的新天地。它将促进企业网络的快速发展，必将会得到广泛的应用，并推动自动化相关行业的发展。参考文献
[1]阳宪慧主编.现场总线技术及应用,清华大学出版社，2011.
[2]唐继英主编.现场总线技术,天津大学出版社，2010.
【关键词】现场总线；节省投资；发展方向
在我们设计的传统控制领域中，操作箱一般安装转换开关，启动，停止按钮，指示灯等。一般现场I/O点通过操作箱端子转接到I/O控制站，如胶带机的速度，跑偏，事故，位置等信号数量多，线路长，经常在传输过程中受到干扰或误动作。现场总线功能操作箱则在传统操作箱中装入现场总线模块，现场采集的I/O点进入总线模块，通过一根通讯电缆连接到PLC控制站，实现对现场设备的自动控制。这样节省了大量的控制电缆，减少了控制电缆的敷設量，使控制系统更加安全可靠。
现场总线技术（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点。
在我院设计的矿山，烧结球团项目中，现场有许多数字模拟信号需要采集进入PLC进行控制管理。以一台胶带机为例，就有跑偏开关，事故开关，速度开关及防滑堵漏开关等数字DI点进入PLC，传统控制模式是将这些数字DI点通过现场的胶带机操作箱转接进入到控制室的PLC柜，当然这里还包括操作箱上的转换开关，启停按钮等信号反馈到配电屏的信号，这样的思路就是现场至操作箱存在控制电缆，每台操作箱至PLC柜有控制电缆，操作箱至配电屏也有控制电缆，以下是某个工程的设备间连线图：
从上图可以看出，在模件柜（PLC）至现场操作箱及现场设备之间存在大量电缆，这给投资方在资金投入、施工维护方面都增加了很多费用，如果应用现场总线技术，将大大改善以上的缺点。
现场总线功能操作箱则在传统操作箱中装入现场总线模块，现场采集的I/O点进入总线模块，通过一根通讯电缆连接到PLC控制站，实现对现场设备的自控制。下图就是应用现场总线技术后的设备连线图
由下图可以直观的看出应用了现场总线功能操作箱后，控制系统大大简化，减少了大量电缆材料费和人工费，在日常维护管理也更加方便简洁。目前很多知名现场总线厂家，如TURCK(图尔克)、PHCENIX(菲尼克斯)在国内诸多项目中得到了广泛的应用，得到了用户的大加赞赏。
PHCENIX(菲尼克斯)、TURCK(图尔克)、SIEMENS（西门子）等厂家都有现场总线模块的相应产品，其产品特点基本相同，供电电源大多为24V DC，总线系统有：PROFIBUS-DP、DeviceNet、Modbus、Modbus/TCP、INTERBUS、CANOpen等等。适用于与不同的PLC通讯，也可以通过网关实现个协议之间的转换。防护等级为IP67，完全能够满足操作箱所处现场的恶劣环境。以PHCENIX(菲尼克斯)产品为例，菲尼克斯的现场总线模块包含：数字量输入、数字量输出、数字量输入/输出、模拟量输入、模拟量输出等。根据操作箱内的不同需要，可选用不同的型号的模块。具有开放的总线标准，可以与多个世界知名PLC厂家进行通讯。现以PROFIBUS-DP总线系统举例说明在现场总线在操作箱中的应用，PROFIBUS-DP总线系统，满足大多数PLC的通讯协议，PROFIBUS-DP最多可以分为4个网络段，每个网络段最多可以连32个节点，两个网络段可以用中继器连接，最多可以串接4个中继器，包括中继器一个主站最多可以连接126个网络节点，通过中继器也可扩展网络长度，长度取决于网络的波特率。因此每个PROFIBUS-DP网络理论上最多可以连接126个操作箱，但可以通过在PLC中增加PROFIBUS-DP通讯网卡来获得更多的节点数，从而增加连接操作箱的数量。另外，现场总线模块的供电电源一般为24V DC，由于支流电源不适用于长距离供电，因此一般采用UPS集中供电220V AC，到每一个操作箱内部后，用直流电源转化为直流供电。
综上所述，如果在我们今后的设计中，能够应用上具有现场总线功能的操作箱，将会为企业带来总体说来新的效益，也减少了我们电气设计的工作量。随着现场总线技术的兴起，开辟了工厂底层网络的新天地。它将促进企业网络的快速发展，必将会得到广泛的应用，并推动自动化相关行业的发展。参考文献
[1]阳宪慧主编.现场总线技术及应用,清华大学出版社，2011.
[2]唐继英主编.现场总线技术,天津大学出版社，2010.