原创 Profibus主站的几种实现方式

 2015-1-7 15:47  6848 17 21 分类: 工业电子

Profibus主站的几种实现方式

——Xavier Xie 广州虹科电子科技有限公司

Profibus是目前在国内外应用最为广泛的一种现场总线协议，它是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。因此，世界上任何人都可以获得这个标准并设计各自的软、硬件解决方案。与其它总线相比，PROFIBUS的最大优势在于其稳定的国际标准EN50170保证及大量的实际应用验证。

而如何设计搭建自己的解决方案呢，关键在于选择合适的主从站。由于主站具有中央控制、数据存储等诸多复杂的功能，在PROFIBUS系统中起主导的作用，所以主站的合理选择在整个方案中显得至关重要。主站的选择往往需要根据项目的需求和系统性能要求来决定。通过调查，总结出根据需求的不同，目前国内外PROFIBUS主站的实现方式主要有以下几种。

1、基于PLC控制器作为主站

PLC即为可编程控制器，以其通讯能力强，配置灵活，编程方便，可扩展等特点占据着工业控制领域的大部分市场。而且随着接入设备的越来越多，系统规模的越来越大，PLC及其配套子系统的集成与通讯也变得多种多样。

因此，选择PLC作为PROFIBUS的主站是一个非常不错的选择，而且目前生产PLC的厂家也非常多，其中西门子，ABB，菲尼克斯等国外巨头企业占据了国内外的绝大部分的市场份额，无论是低端市场还是高端市场，他们的PLC的应用都是非常广泛，性能也是非常强的。

尤其是西门子的S7系列PLC，以其结构紧凑，可靠性高，功能全等优点，在自动控制领域占有重要的地位，其中包括200、300、400、1200等多个系列，200和1200系列属于入门级的，面向中低端市场，而300及400系列属于高级版本，面向控制要求更严苛的高端市场，主要区别在于输入输出点数，内存容量，控制指令和编程方式的不同而已。大家在选择的时候一定要根据自己的系统需求合理选择，从而达到尽可能节约成本的目的。其基本结构如下图。

2、基于PC机作为主站

以PC机作为控制主站也可分为以下两种形式：一种是Siemens公司为其自动化系统专门设计提供的坚固结构工业级工作站，即PG。PG系列是一种坚固型计算机，有集成的PROFIBUS-DP接口，或MPI等接口，同时配备有相关的组态软件供用户使用，但往往价格都比较昂贵。另一种谅是用PC通讯网卡使PROFIBUS接入到PC机，如CP5411、CP5611、CP5X11等系列，这种方案可以使系统获得很大的灵活性，系统可以根据需要与第三方设备或软件进行搭配，实现用户要求，而且相对来说价格要低廉很多。

如采用工控机加CP5611通讯卡，以及Simatic Net、Simatic WinCC和Simatic Step7等软件。用Simatic Net的PC Station建立主站，在PC Station中插入OPC Server和网卡CP5611，利用Step7进行硬件网络组态，设置相关的参数并下载到PC Station中，再通过OPC方式与组态软件WinCC进行通讯，即可实现与DP从站进行数据的读写控制。其基本结构图如下。

3、其他方式

实际上，PROFIBUS这种现场总线技术已经非常成熟了，除了Siemens公司开发出多种多样的PROFIBUS接口卡之后，国外其他的公司也开发出了一些更为适应不同人群，不同场合的PROFIBUS板卡和软件。如德国Comsoft公司的DF PROFI系列板卡，FNL网关。

Comsoft公司的DF PROFI II板卡，是一款高性能的PROFIBUS DP/DPV1接口板，其接口包括PCI、PCI-Express、CompactPCI和PCI104+等，特别适合于各种应用领域，而且它可提供5V或3.3V电源，因此可适用于快速服务器PC以及工作站。

DF PROFI II可用作DP主站或DP从站，并带有看门狗功能和高可靠性，Comsoft公司提供的Configuration II软件是一款强大而又简单的Profibus配置工具，用户可以绕过繁杂的Profibus定义细节而快速地搭建一个Profibus系统。该板卡还支持OPC Server技术，并可通过C、C++、C#或LabVIEW开发控制软件，并且Comsoft公司提供的demo可以让用户快速地开发符合自己需求的控制程序。

而FNL网关与DF PROFI II类似，只不过FNL是通过以太网口连接PC。其基本结构图如下。