毕延军，杨国新，宫林祥

1 前言

PROFIBUS是Process Field Bus的简称，是按ISO/OSI参考模型制订的现场总线标准[1]。目前该协议已应用的领域包括加工制造、过程控制和楼宇自动化等。中铝山东第二氧化铝厂在应用PROFIBUSDP现场总线通信协议中，由于安装布线不规范，加上现场维护手段不到位等情况，随着运行年限的增加，频繁出现ProfiBus总线设备掉线、闪断等故障，导致东区过滤工段控制网络故障停车事故。对PROFIBUS-DP总线网络进行优化，以达到减少总线网络故障、降低宕机时间、精简系统维护成本的目的。

2 现场检测

使用PROFIBUS通信诊断工具ProfiTrace对山东第二氧化铝厂东区过滤工段的PROFIBUS-DP网络进行详细检测。DP总线网络直线拓扑结构通信前、中、后取3个接入点，监测优化前差分信号波形见图1；DP总线网络直线拓扑结构通信前、中、后取3个接入点，第一行为A线对地信号波形，第二行为B线对地信号波形，上下对应监测AB线对地信号波形见图2；DP总线网络通信中间接入点，监测优化前节点电压值棒图见图3。

图1 优化前差分信号波形

图3 优化前节点电压值

从示波器波形显示中可以发现，不论是差分信号还是AB线对地信号，都与标准的PROFIBUS-DP波形相去甚远，信号波动剧烈，产生严重畸变。同时节点电压相比于标准的5 V电压值来说，存在普遍偏离的现象。

上述状态监测结果，证明网络通信质量较差，对生产的安全稳定运行带来较大的风险隐患，使得通信出现闪断，严重时会使网络设备误动作或设备跳停，妨碍正常生产运行。因此，为了提高系统的安全可靠性，必须对原有控制总线网络进行优化整改，解决已有的通信故障隐患。……