基于PROFIBUS-DP總線技術的PLC與主從站間的通信

　　1 前言

　　目前在工業(yè)控制中大量使用的DCS系統在實際應用中逐漸顯示出許多不足，工業(yè)生產過程中采用一對一連線，用電壓、電流的模擬信號進行測量控制，或采用自封閉式的集散系統，難以實現設備之間以及系統與外界之間的信息交換，使自動化系統成為"信息孤島"，而且這些不足對DCS來講是無法從根本上得到解決。所以有必要考慮一個全新的控制系統，以解決目前DCS系統存在的問題，而現場總線控制系統，即FCS(Field Bus Control System),將是最好的選擇。

　　2 現場總線的優(yōu)點

　　現場總線是將智能化現場設備、自動化系統通過"總線"連在一起，實現互操作。它的出現，促進了現場設備的數字化和網絡化，并且極大的加強了現場控制的功能，使過程控制系統具有開放性，并成為兼具測量、控制和過程診斷等綜合能力的控制系統。

　　現場總線控制系統是基于底層控制網絡、開放式、數字化、多點通信的控制系統。與傳統的DCS系統相比，現場總線系統主要具有以下6個特點:(1)信號傳輸數字化;(2)標準統一開放;(3)控制功能徹底分散;(4)系統可靠性高、可維護性好;(5)對現場環(huán)境的適應性;(6)降低了系統及工程成本。國際上現場總線標準群雄并起，說明了這一技術的先進性及其良好的發(fā)展前景。

　　除此以外，現場總線還有如下優(yōu)點:第一，一條通訊線連接N臺控制設備或儀表，減少了安裝費用，縮短了工程工期，易于維護，可靠性高，抗干擾能力強，精度高;第二，互換性、互操作性好，不同制造廠生產的儀表可以互連;第三，控制分散，現場控制儀表不僅有檢測功能還有運算和控制功能，使控制回路徹底分散。

　　3 PLC與主站

　　PLC是以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置，它既能改造傳統的機械產品成為機電一體化新一代產品，又適用于生產過程控制，憑借其卓越的可靠性、抗干擾性和可編程性，目前已被廣泛應用于各種生產機械和生產過程的自動控制中。本文主要介紹如何通過PROFIBUS-DP適配卡CP5611完成作為一類主站PLC與二類主站PC間的通信及PLC與從站間的連接問題。

　　PROFIBUS連接的系統由主站和從站組成。主站能控制總線，當主站得到總線控制權時可以主動發(fā)送信息。主站又可分為一類主站和二類主站。一類主站是可決定總線的數據通信，當主站得到總線控制權時，沒有外界請求也可以主動發(fā)送信息。二類主站是操作員工作站、編程器、操作員接口等，完成各站點的數據讀寫、系統配置、故障診斷等。從站為簡單的外圍設備，典型的從站為傳感器、執(zhí)行器及變送器，它們沒有總線控制權，僅對接收到的信息給予回答，或者主站發(fā)出請求時回送給該主站相應的信息。典型的從站包括:輸入輸出裝置、閥門、驅動器和測量發(fā)送器。主站之間使用令牌環(huán)方式通信，主站與從站之間采用主－從方式通信。本文中的一類主站是指PLC，二類主站是通用PC機。其通信原理如圖1所示。