Profibus主站的三大实现方式

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profibus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。另一种就是用PC通讯网卡使PROFIBUS接入到PC机，如西门子的CP5411、CP5611、CP5X11等系列，德国COMSOFT 公司的 DP PROFI II 通讯板卡等，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DP profi II 通讯卡，以及Simatic Net、Simatic WinCC和Simatic Step7,CONFIGURATION II 等软件。用Simatic Net的PC Station建立主站，在PC Station中插入OPC Server和 DP PRFOFI II 网卡，利用configuration II 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

总的来说，这几种方式都各有优势，PLC较成熟，但编程麻烦，可视程度低；以PC为工作站成本较高，维护困难；而Profibus板卡或网关作为主站的方案，其灵活性和可视化程度是以往的解决方案无法比拟的，即使是刚刚入门工控行业的新手用户也能够快速地实现方案，这同时也是自动控制领域发展的一个不变的方向。

另外，从原则上来讲，PROFIBUS协议在任何微处理器上都是可以实现的，但Profibus主站开发对开发者的要求极高，且完全自主开发主站需要的开发周期很长，通讯速率也比较低，稳定性也相对较差。当然，国内也有许多自主开发PLC的厂商，但实际上开发出来的产品大多也只能用于控制要求不高的中低端市场。

总的来说，这几种方式都各有优势，PLC较成熟，但编程麻烦，可视程度低；以PC为工作站成本较高，维护困难；而Profibus板卡或网关作为主站的方案，其灵活性和可视化程度是以往的解决方案无法比拟的，即使是刚刚入门工控行业的新手用户也能够快速地实现方案，这同时也是自动控制领域发展的一个不变的方向。

另外，从原则上来讲，PROFIBUS协议在任何微处理器上都是可以实现的，但Profibus主站开发对开发者的要求极高，且完全自主开发主站需要的开发周期很长，通讯速率也比较低，稳定性也相对较差。当然，国内也有许多自主开发PLC的厂商，但实际上开发出来的产品大多也只能用于控制要求不高的中低端市场。