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工程应用指南(一) 1. 现场总线PROFIBUS在工厂自动化系统中的位置???? 一个典型的工厂自动化系统应该是三级网络结构。基于现场总线PROFIBUS-DP/PA控制系统位于工厂自动化系统中的底层，即现场级与车间级。现场总线PROFIBUS是面向现场级与车间级的数字化通信网络。如下图3-1所示： 图3-1：PROFIBUS是面向现场级与车间级的数字化通信网络 (1) 现场设备层：主要功能是连接现场设备，如分散式I/O、传感器、驱动器、执行机构、开关设备等，完成现场设备控制及设备间连锁控制；如一台加工设备控制、一条装配输送线或一条生产线上现场设备之间的连锁控制。主站（PLC、PC机或其它控制器）负责总线通信管理及所有从站的通信。总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中，并由主站执行。(2) 车间监控层：车间级监控用来完成车间主生产设备之间的连接，如一个车间三条生产线主控制器之间的连接, 完成车间级设备监控。车间级监控包括生产设备状态在线监控、设备故障报警及维护等。通常还具有诸如生产统计、生产调度等车间级生产管理功能。车间级监控通常要设立车间监控室，有操作员工作站及打印设备。车间级监控网络可采用PROFIBUS-FMS，它是一个多主网，这一级数据传输速度不是最重要的，而是要能够传送大容量信息。(3) 工厂管理层：车间操作员工作站可通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。车间管理网作为工厂主网的一个子网。子网同过交换机、网桥或路由等连接到厂区骨干网，将车间数据集成到工厂管理层。如下图3-2所示。 图3-2 ??? 车间管理层采用通常所说的以太网，即IEC802.3、TCP/IP的通信协议标准。厂区骨干网可根据工厂实际情况，采用如FDDI或ATM等网络。 工程应用指南(二) 2. 现场总线PROFIBUS控制系统组成2.1. 一类主站一类主站指PLC、PC或可做一类主站的控制器。一类主站完成总线通信控制与管理。 2.2. 二类主站二类主站指操作员工作站（如PC机加图形监控软件）、编程器、操作员接口等。完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。 2.3 从站(1) PLC（智能型I/O）：PLC可做PROFIBUS上的一个从站。PLC自身有程序存储，PLC的CPU部分执行程序并按程序指令驱动I/O。做为PROFIBUS主站的一个从站，在PLC存储器中有一段特定区域作为与主站通信的共享数据区。主站可通过通信间接控制从站PLC的I/O。(2) 分散式I/O（非智能型I/O）：通常由电源部分、通信适配器部分、接线端子部分组成。 分散式I/O不具有程序存储和程序执行，通信适配器部分接收主站指令，按主站指令驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。通常分散型I/O是由主站统一编址，这样在主站编程时使用分散式I/O与使用主站的I/O没有什么区别。(3) 驱动器、传感器、执行机构等现场设备：即带PROFIBUS接口的现场设备，可由主站在线完成系统配置、参数修改、数据交换等功能。至于那些参数可进行通信及参数格式由PROFIBUS行规决定。 工程应用指南(三) 3. 现场总线PROFIBUS控制系统配置的几种形式3.1 根据现场设备是否具备PROFIBUS接口可分为三种形式(1) 总线接口型: 现场设备不具备PROFIBUS接口，采用分散式I/O作为总线接口与现场设备连接。这种形式在应用现场总线技术初期容易推广。如果现场设备能分组，组内设备相对集中，这种模式会更好地发挥现场总线技术的优点。见图3-3： 图3-3：采用分散式I/O作为总线接口与现场设备连接 (2) 单一总线型: 现场设备都具备PROFIBUS接口。这种一种理想情况。可使用现场总线技术，实现完全的分布式结构，可充分获得这一先进技术所带来的利益。新建项目可能具有这种条件，就目前来看，这种方案设备成本会较高。见图3-4： 图3-4：现场设备都具备PROFIBUS接口 (3) 混合型：现场设备部分具备PROFIBUS接口。这将是一种相当普遍的情况。这时应采用PROFIBUS现场设备加分散式I/O混合使用的办法。无论是旧设备改造还是新建项目，希望全部使用具备PROFIBUS接口现场设备的场合可能不多，分散式I/O可作为通用的现场总线接口，是一种灵活的集成方案。见图3-4。 图3-4：混合型 3.2 根据实际应用需要的几种系统结构类型根据实际需要及经费情况，通常有如下几种结构类型：(1) 结构类型1: 以PLC或控制器做一类主站，不设监控站，但调试阶段配置一台编程设备。这种结构类型，PLC或控制器完成总线通信管理、从站数据读写、从站远程参数化工作。如图3-5所示