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1. 現(xiàn)場總線Profibus在工廠自動化系統(tǒng)中的位置
一個典型的工廠自動化系統(tǒng)應該是三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；诂F(xiàn)場總線Profibus-DP/PA控制系統(tǒng)位于工廠自動化系統(tǒng)中的底層，即現(xiàn)場級與車間級。現(xiàn)場總線PROFIBUS是面向現(xiàn)場級與車間級的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。如下圖3-1所示：




圖3-1：Profibus是面向現(xiàn)場級與車間級的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)

(1) 現(xiàn)場設(shè)備層：主要功能是連接現(xiàn)場設(shè)備，如分散式I/O、傳感器、驅(qū)動器、執(zhí)行機構(gòu)、開關(guān)設(shè)備等，完成現(xiàn)場設(shè)備控制及設(shè)備間連鎖控制；如一臺加工設(shè)備控制、一條裝配輸送線或一條生產(chǎn)線上現(xiàn)場設(shè)備之間的連鎖控制。主站（PLC、PC機或其它控制器）負責總線通信管理及所有從站的通信。總線上所有設(shè)備生產(chǎn)工藝控制程序存儲在主站中，并由主站執(zhí)行。
(2) 車間監(jiān)控層：車間級監(jiān)控用來完成車間主生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，如一個車間三條生產(chǎn)線主控制器之間的連接, 完成車間級設(shè)備監(jiān)控。車間級監(jiān)控包括生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控、設(shè)備故障報警及維護等。通常還具有諸如生產(chǎn)統(tǒng)計、生產(chǎn)調(diào)度等車間級生產(chǎn)管理功能。車間級監(jiān)控通常要設(shè)立車間監(jiān)控室，有操作員工作站及打印設(shè)備。車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可采用Profibus-FMS，它是一個多主網(wǎng)，這一級數(shù)據(jù)傳輸速度不是最重要的，而是要能夠傳送大容量信息。
(3) 工廠管理層：車間操作員工作站可通過集線器與車間辦公管理網(wǎng)連接，將車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)送到車間管理層。車間管理網(wǎng)作為工廠主網(wǎng)的一個子網(wǎng)。子網(wǎng)同過交換機、網(wǎng)橋或路由等連接到廠區(qū)骨干網(wǎng)，將車間數(shù)據(jù)集成到工廠管理層。如下圖3-2所示。




圖3-2

車間管理層采用通常所說的以太網(wǎng)，即IEC802.3、TCP/IP的通信協(xié)議標準。廠區(qū)骨干網(wǎng)可根據(jù)工廠實際情況，采用如FDDI或ATM等網(wǎng)絡(luò)。


2. 現(xiàn)場總線Profibus控制系統(tǒng)組成
2.1. 一類主站
一類主站指PLC、PC或可做一類主站的控制器。一類主站完成總線通信控制與管理。

2.2. 二類主站
二類主站指操作員工作站（如PC機加圖形監(jiān)控軟件）、編程器、操作員接口等。完成各站點的數(shù)據(jù)讀寫、系統(tǒng)配置、故障診斷等。

2.3 從站
(1) PLC（智能型I/O）：PLC可做Profibus上的一個從站。PLC自身有程序存儲，PLC的CPU部分執(zhí)行程序并按程序指令驅(qū)動I/O。做為PROFIBUS主站的一個從站，在PLC存儲器中有一段特定區(qū)域作為與主站通信的共享數(shù)據(jù)區(qū)。主站可通過通信間接控制從站PLC的I/O。
(2) 分散式I/O（非智能型I/O）：通常由電源部分、通信適配器部分、接線端子部分組成。 分散式I/O不具有程序存儲和程序執(zhí)行，通信適配器部分接收主站指令，按主站指令驅(qū)動I/O，并將I/O輸入及故障診斷等信息返回給主站。通常分散型I/O是由主站統(tǒng)一編址，這樣在主站編程時使用分散式I/O與使用主站的I/O沒有什么區(qū)別。
(3) 驅(qū)動器、傳感器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備：即帶Profibus接口的現(xiàn)場設(shè)備，可由主站在線完成系統(tǒng)配置、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)交換等功能。至于那些參數(shù)可進行通信及參數(shù)格式由PROFIBUS行規(guī)決定。