基于PROFIBUS-DP总线技术的PLC与主从站间的通信

　　1 前言

　　目前在工业控制中大量使用的DCS系统在实际应用中逐渐显示出许多不足，工业生产过程中采用一对一连线，用电压、电流的模拟信号进行测量控制，或采用自封闭式的集散系统，难以实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换，使自动化系统成为"信息孤岛"，而且这些不足对DCS来讲是无法从根本上得到解决。所以有必要考虑一个全新的控制系统，以解决目前DCS系统存在的问题，而现场总线控制系统，即FCS(Field Bus Control System),将是最好的选择。

　　2 现场总线的优点

　　现场总线是将智能化现场设备、自动化系统通过"总线"连在一起，实现互操作。它的出现，促进了现场设备的数字化和网络化，并且极大的加强了现场控制的功能，使过程控制系统具有开放性，并成为兼具测量、控制和过程诊断等综合能力的控制系统。

　　现场总线控制系统是基于底层控制网络、开放式、数字化、多点通信的控制系统。与传统的DCS系统相比，现场总线系统主要具有以下6个特点:(1)信号传输数字化;(2)标准统一开放;(3)控制功能彻底分散;(4)系统可靠性高、可维护性好;(5)对现场环境的适应性;(6)降低了系统及工程成本。国际上现场总线标准群雄并起，说明了这一技术的先进性及其良好的发展前景。

　　除此以外，现场总线还有如下优点:第一，一条通讯线连接N台控制设备或仪表，减少了安装费用，缩短了工程工期，易于维护，可靠性高，抗干扰能力强，精度高;第二，互换性、互操作性好，不同制造厂生产的仪表可以互连;第三，控制分散，现场控制仪表不仅有检测功能还有运算和控制功能，使控制回路彻底分散。

　　3 PLC与主站

　　PLC是以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置，它既能改造传统的机械产品成为机电一体化新一代产品，又适用于生产过程控制，凭借其卓越的可靠性、抗干扰性和可编程性，目前已被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中。本文主要介绍如何通过PROFIBUS-DP适配卡CP5611完成作为一类主站PLC与二类主站PC间的通信及PLC与从站间的连接问题。

　　PROFIBUS连接的系统由主站和从站组成。主站能控制总线，当主站得到总线控制权时可以主动发送信息。主站又可分为一类主站和二类主站。一类主站是可决定总线的数据通信，当主站得到总线控制权时，没有外界请求也可以主动发送信息。二类主站是操作员工作站、编程器、操作员接口等，完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。从站为简单的外围设备，典型的从站为传感器、执行器及变送器，它们没有总线控制权，仅对接收到的信息给予回答，或者主站发出请求时回送给该主站相应的信息。典型的从站包括:输入输出装置、阀门、驱动器和测量发送器。主站之间使用令牌环方式通信，主站与从站之间采用主－从方式通信。本文中的一类主站是指PLC，二类主站是通用PC机。其通信原理如图1所示。