工业现场总线技术是近年来自动化行业最为关注的技术之一，给自动化控制技术带来了很大的提高。传统的现场级控制零碎零碎不开放、可集成性差、而且牢靠性不易保证。现场总线控制零碎（Fieldbus Control System，FCS）运用一条通讯电缆将现场设备（智能化、带有通讯接口）衔接，用数字化通讯替代4-20mA/24VDC信号，完成现场设备控制、监测、近程参数化等功用。它具有很多优点，在工业自动化范畴有分明的优势，如集成性高、组态复杂、设计装置方便、易于维护和扩展、可以浪费软硬件投资等，使先进的现场设备管理功用得以完成。现场总线已普遍使用于各个范畴，如电力监控、动力管理等。

　　武钢炼铁厂从2003年六号高炉新建工程开端尝试运用现场总线，这也是全国首例在高炉零碎中采用总线。在六号高炉刚投产之初，一场不测招致主控楼失火，将炉顶布料和热风炉零碎简直一切电气线路烧坏，依照传统的现场级控制方式最少要半个月的恢复工夫，但由于运用了现场总线，电缆数量很少，我们仅用了三地利间就恢复了消费，使高炉提早十几天恢复消费，突出显示了高炉现场总线控制零碎在维护和抢修方面绝对于传统的现场控制方式的弱小优势。现场总线技术在武钢炼铁厂的使用，使得高炉的电气设备在控制和波动性上失掉了很大进步，目前曾经在其它各高炉失掉推行，在炼铁厂获得了良好的效果。

二 传统的高炉自动化控制零碎的现状及缺乏

　　高炉零碎次要由炉顶上料零碎、槽上和槽下供料零碎、卷扬零碎、喷煤零碎、热风炉零碎、炉前出铁场零碎和INBA渣处置零碎等构成，消费工艺复杂，分散点多，环境条件特殊，对电气设备的要求十分高，这就形成了电气自动化零碎十分庞杂，毛病率高，维护量大。

　　目前我国高炉所采用的控制根本上是传统的现场控制方式。传统的现场级与车间级自动化监控及信息集成零碎（包括：基于PC、PLC、DCS产品的散布式控制零碎），其次要特点之一是，现场层设备与控制器之间的衔接是一对一（一个I/O点对设备的一个测控点）所谓I/O接线方式，信号传递4-20mA（传送模仿量信息）或24VDC（传送开关量信息）信号。如图1所示：

　　从图我们可以看出，这种传统的现场级自动化监控零碎有几个缺陷：

　　（1）信息集成才能不强；

　　（2）零碎不开放、可集成性差、专业性不强；

　　（3）牢靠性不易保证，它的次要缺陷在于主机入口处的瓶颈景象。

　　由于现场及设备多，且比拟分散，信号进入PLC后，必需经过A/D、D/A的转换进程，且准确度有所降低，迫使PLC 的扫描周期加长，使整个主机功能下降，要挟到高炉各种信号的实时性。影响到高炉控制零碎的波动性和牢靠性。

三 基于现场总线的高炉自动化控制零碎的原理及特点

　　Profibus 是独一的选集成H1（进程）和H2（工厂自动化）的现场总线处理方案，是一种不依赖于制造商的开放式现场总线规范。采用Profibus规范零碎，不同的制造商所消费的设备部须对其接口停止特别调整就可通讯，Profibus可用于高速并对工夫苛求的数据传输，也可用于大范围的复杂通讯场所。

　　Profibus依据使用特点分为Profibus-DP ， Profibus-FMS ， Profibus-PA三个兼容版本。其中，Profibus-DP（H2）是一种经过优化的高速通讯衔接，专为自动控制零碎和设备级分散I/O之间的通讯设计的，可用于散布式控制零碎的高速数据传输，其传输速率可达12Mbit/s，普通构成单主站零碎。

　　Profibus的特点为可使分散式数字化控制器从现场层到车间级网络化，该零碎分为主站和从站。主站决议总线的数据通讯，当主站失掉总线控制权（令牌）时，没有外界恳求也可以自动发送信息。从站为核心设备，典型的从站包括输出输入设备，控制器，驱动器和测质变送器。他们没有总线控制权，仅对接纳到的信息给予确认或当主站收回恳求时向从站发送信息。

　　现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相衔接，完成互相交流信息，共同完成自动控制功用的网络零碎与控制零碎。它合适于替代价钱昂贵的 24V DC和 4～20mA测量信号平行传输线路。在节省线路与设备的同时，也为武钢炼铁厂的以太网零碎提供了现场级的控制功用。其原理如下图2所示：

　　从图中我们可以看到现场总线次要有以下优点：

　　（1）增加设备（如隔离器、端子点数），节省工程费用。

　　（2）由于免去了D/A及A/D转换的进程，使信号准确度r进步。

　　（3）可以防止上千个检测点和控制点的检测信号聚集到DAI已经渗透到了生活中的方方面面。在智能交通领域，人工智能技术也正在发挥作用。CS 的入口处所形成的信号梗塞，而是把控制功用下放到现场，添加了零碎的牢靠性。

　　（4）组态复杂，装置、运转、维护简便；

　　（5）采用IP67的防护等级，使之完全合适高炉现场的恶劣环境。