3. 現(xiàn)場總線Profibus控制系統(tǒng)配置的幾種形式
3.1 根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備是否具備Profibus接口可分為三種形式
(1) 總線接口型: 現(xiàn)場設(shè)備不具備Profibus接口，采用分散式I/O作為總線接口與現(xiàn)場設(shè)備連接。這種形式在應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)初期容易推廣。如果現(xiàn)場設(shè)備能分組，組內(nèi)設(shè)備相對集中，這種模式會更好地發(fā)揮現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。見圖3-3：




圖3-3：采用分散式I/O作為總線接口與現(xiàn)場設(shè)備連接

(2) 單一總線型: 現(xiàn)場設(shè)備都具備Profibus接口。這種一種理想情況?？墒褂矛F(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)完全的分布式結(jié)構(gòu)，可充分獲得這一先進(jìn)技術(shù)所帶來的利益。新建項目可能具有這種條件，就目前來看，這種方案設(shè)備成本會較高。見圖3-4：




圖3-4：現(xiàn)場設(shè)備都具備Profibus接口

(3) 混合型：現(xiàn)場設(shè)備部分具備Profibus接口。這將是一種相當(dāng)普遍的情況。這時應(yīng)采用PROFIBUS現(xiàn)場設(shè)備加分散式I/O混合使用的辦法。無論是舊設(shè)備改造還是新建項目，希望全部使用具備PROFIBUS接口現(xiàn)場設(shè)備的場合可能不多，分散式I/O可作為通用的現(xiàn)場總線接口，是一種靈活的集成方案。見圖3-4。




圖3-4：混合型

3.2 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要的幾種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型
根據(jù)實(shí)際需要及經(jīng)費(fèi)情況，通常有如下幾種結(jié)構(gòu)類型：
(1) 結(jié)構(gòu)類型1: 以PLC或控制器做一類主站，不設(shè)監(jiān)控站，但調(diào)試階段配置一臺編程設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)類型，PLC或控制器完成總線通信管理、從站數(shù)據(jù)讀寫、從站遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。如圖3-5所示。




圖3-5：結(jié)構(gòu)類型1

(2) 結(jié)構(gòu)類型2: 以PLC或控制器做一類主站，監(jiān)控站通過串口與PLC一對一的連接。這種結(jié)構(gòu)類型，監(jiān)控站不在Profibus網(wǎng)上，不是二類主站，不能直接讀取從站數(shù)據(jù)和完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作。監(jiān)控站所需的從站數(shù)據(jù)只能從PLC或控制器中讀取。如圖3-6所示。




圖3-6: 結(jié)構(gòu)類型2

(3) 結(jié)構(gòu)類型3: 以PLC或其它控制器做一類主站，監(jiān)控站（二類主站）連接Profibus總線上。這種結(jié)構(gòu)類型，監(jiān)控站在PROFIBUS網(wǎng)上作為二類主站，可完成遠(yuǎn)程編程、參數(shù)化及在線監(jiān)控功能。如圖3-7所示。




圖3-7：結(jié)構(gòu)類型3

(4) 結(jié)構(gòu)類型4: 使用PC機(jī)加Profibus網(wǎng)卡做一類主站，監(jiān)控站與一類主站一體化。這是一個低成本方案，但PC機(jī)應(yīng)選用具有高可靠性、能長時間連續(xù)運(yùn)行的工業(yè)級PC機(jī)。對于這種結(jié)構(gòu)類型，PC機(jī)故障將導(dǎo)致整個系統(tǒng)將癱瘓。另外，通信模板廠商通常只提供一個模板的驅(qū)動程序，總線控制、從站控制程序、監(jiān)控程序可能要由用戶開發(fā)，因此應(yīng)用開發(fā)工作量可能會比較大。如圖3-8所示。




圖3-8：結(jié)構(gòu)類型4

(5) 結(jié)構(gòu)類型5: 堅固式PC機(jī)（COMOPACT COMPUTER）+Profibus網(wǎng)卡+SOFTPLC的結(jié)構(gòu)形式。如果上述方案中PC機(jī)換成一臺堅固式PC機(jī)（COMOPACT COMPUTER），系統(tǒng)可靠性將大大增強(qiáng)，足以使用戶信服。但這是一臺監(jiān)控站與一類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(yīng)用程序的開發(fā)、編輯、調(diào)試。
▼執(zhí)行應(yīng)用程序。
▼通過Profibus接口對從站的數(shù)據(jù)讀寫。
▼從站遠(yuǎn)程參數(shù)化設(shè)置。
▼主/從站故障報警及記錄。
▼主持設(shè)備圖形監(jiān)控畫面設(shè)計、數(shù)據(jù)庫建立等監(jiān)控程序的開發(fā)、調(diào)試。
▼設(shè)備裝態(tài)在線圖形監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲及統(tǒng)計、報表等功能。
近來出現(xiàn)一種稱為SOFTPLC的軟件產(chǎn)品，是將通用型PC機(jī)改造成一臺由軟件（軟邏輯）實(shí)現(xiàn)的PLC。這種軟件將PLC的編程（IEC1131）及應(yīng)用程序運(yùn)行功能，和操作員監(jiān)控站的圖形監(jiān)控開發(fā)、在線監(jiān)控功能集成到一臺堅固式PC機(jī)上，形成一個PLC與監(jiān)控站一體的控制器工作站。筆者認(rèn)為這種產(chǎn)品結(jié)合現(xiàn)場總線技術(shù)將有很好的發(fā)展前景。如圖3-9所示。




圖3-9：結(jié)構(gòu)類型5

(6) 結(jié)構(gòu)類型6: 使用兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種方案充分考慮了未來擴(kuò)展需要，比如要增加幾條生產(chǎn)線即擴(kuò)展出幾條DP網(wǎng)絡(luò)，車間監(jiān)控要增加幾個監(jiān)控站等，都可以方便進(jìn)行擴(kuò)展。如圖3-10所示，采用了兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，充分考慮了陰影部分的擴(kuò)展余地。




圖3-10：結(jié)構(gòu)類型6