3. 現場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS控制系統配置的幾種形式

3.1 根據現場(chǎng)設備是否具備PROFIBUS接口可分為三種形式

(1) 總線(xiàn)接口型: 現場(chǎng)設備不具備PROFIBUS接口，采用分散式I/O作為總線(xiàn)接口與現場(chǎng)設備連接。這種形式在應用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)初期容易推廣。如果現場(chǎng)設備能分組，組內設備相對集中，這種模式會(huì )更好地發(fā)揮現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。見(jiàn)圖3-3：

 

(2) 單一總線(xiàn)型: 現場(chǎng)設備都具備PROFIBUS接口。這種一種理想情況?？墒褂矛F場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，實(shí)現完全的分布式結構，可充分獲得這一先進(jìn)技術(shù)所帶來(lái)的利益。新建項目可能具有這種條件，就目前來(lái)看，這種方案設備成本會(huì )較高。見(jiàn)圖3-4：

 

 

(3) 混合型：現場(chǎng)設備部分具備PROFIBUS接口。這將是一種相當普遍的情況。這時(shí)應采用PROFIBUS現場(chǎng)設備加分散式I/O混合使用的辦法。無(wú)論是舊設備改造還是新建項目，希望全部使用具備PROFIBUS接口現場(chǎng)設備的場(chǎng)合可能不多，分散式I/O可作為通用的現場(chǎng)總線(xiàn)接口，是一種靈活的集成方案。見(jiàn)圖3-4。

 

 

3.2 根據實(shí)際應用需要的幾種系統結構類(lèi)型

根據實(shí)際需要及經(jīng)費情況，通常有如下幾種結構類(lèi)型：

(1) 結構類(lèi)型1: 以PLC或控制器做一類(lèi)主站，不設監控站，但調試階段配置一臺編程設備。這種結構類(lèi)型，PLC或控制器完成總線(xiàn)通信管理、從站數據讀寫(xiě)、從站遠程參數化工作。如圖3-5所示。

 

 

(2) 結構類(lèi)型2: 以PLC或控制器做一類(lèi)主站，監控站通過(guò)串口與PLC一對一的連接。這種結構類(lèi)型，監控站不在PROFIBUS網(wǎng)上，不是二類(lèi)主站，不能直接讀取從站數據和完成遠程參數化工作。監控站所需的從站數據只能從PLC或控制器中讀取。如圖3-6所示。

 

 

(3) 結構類(lèi)型3: 以PLC或其它控制器做一類(lèi)主站，監控站（二類(lèi)主站）連接PROFIBUS總線(xiàn)上。這種結構類(lèi)型，監控站在PROFIBUS網(wǎng)上作為二類(lèi)主站，可完成遠程編程、參數化及在線(xiàn)監控功能。如圖3-7所示。

(4) 結構類(lèi)型4: 使用PC機加PROFIBUS網(wǎng)卡做一類(lèi)主站，監控站與一類(lèi)主站一體化。這是一個(gè)低成本方案，但PC機應選用具有高可靠性、能長(cháng)時(shí)間連續運行的工業(yè)級PC機。對于這種結構類(lèi)型，PC機故障將導致整個(gè)系統將癱瘓。另外，通信模板廠(chǎng)商通常只提供一個(gè)模板的驅動(dòng)程序，總線(xiàn)控制、從站控制程序、監控程序可能要由用戶(hù)開(kāi)發(fā)，因此應用開(kāi)發(fā)工作量可能會(huì )比較大。如圖3-8所示。

 

(5) 結構類(lèi)型5: 堅固式PC機（COMOPACT COMPUTER）+PROFIBUS網(wǎng)卡+SOFTPLC的結構形式。如果上述方案中PC機換成一臺堅固式PC機（COMOPACT COMPUTER），系統可靠性將大大增強，足以使用戶(hù)信服。但這是一臺監控站與一類(lèi)主站一體化控制器工作站，要求它的軟件完成如下功能：

▼支持編程，包括主站應用程序的開(kāi)發(fā)、編輯、調試。

▼執行應用程序。

▼通過(guò)PROFIBUS接口對從站的數據讀寫(xiě)。

▼從站遠程參數化設置。

▼主/從站故障報警及記錄。

▼主持設備圖形監控畫(huà)面設計、數據庫建立等監控程序的開(kāi)發(fā)、調試。

▼設備裝態(tài)在線(xiàn)圖形監控、數據存儲及統計、報表等功能。

近來(lái)出現一種稱(chēng)為SOFTPLC的軟件產(chǎn)品，是將通用型PC機改造成一臺由軟件（軟邏輯）實(shí)現的PLC。這種軟件將PLC的編程（IEC1131）及應用程序運行功能，和操作員監控站的圖形監控開(kāi)發(fā)、在線(xiàn)監控功能集成到一臺堅固式PC機上，形成一個(gè)PLC與監控站一體的控制器工作站。筆者認為這種產(chǎn)品結合現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)將有很好的發(fā)展前景。如圖3-9所示。

 

(6) 結構類(lèi)型6: 使用兩級網(wǎng)絡(luò )結構，這種方案充分考慮了未來(lái)擴展需要，比如要增加幾條生產(chǎn)線(xiàn)即擴展出幾條DP網(wǎng)絡(luò )，車(chē)間監控要增加幾個(gè)監控站等，都可以方便進(jìn)行擴展。如圖3-10所示，采用了兩級網(wǎng)絡(luò )結構形式，充分考慮了陰影部分的擴展余地。