科普贴里的“现场总线”之争：从2000年的车到2018年的车

你可能会想，为什么有人还会发起这样的“科普”贴？我用2000年的车和2018年的车做比喻，结果让人不服！既然是科普贴，那就不必弄得那么复杂。要玩文绉绉的，我也没有那个本事。太深入的话题，我讲不了，只能像当年有人问我PLC原理时一样，让人一脸懵逼……我们就随便聊聊，看看哪儿可以聊到哪儿。

一、什么是现场总线？

说白了，设备之间需要通讯，就必须有硬件层的设备和软件层的协议来规范这两种东西。我们以西门子的PROFINET总线为例，它实际上就是TCP/IP协议的变种！大家知道，TCP/IP是七层架构（不知道的自己查资料），而PROFINET就在七层架构中改了2层（还是3层，不确定），规定了一些通讯格式作为他的通讯协议，所以他继承了TCP/IP高速特点，硬件上和TCP/IP类似，所以我们只需随便找一个交换机，即使是市面上几十块钱的一个那种，用网线插上网络也能通。

二、为什么要用现场总线？

举个例子，一台PLC系统控制了5个工位，每个工位平均有20个气缸（每个气缸有2个到位信号，还配套电磁阀有2个控制信号），5根模拟量，还有5根传感器。如果不用现场总线，我需要把所有这些线全部拉到主控柜中，我们来算一下，这里面的点数多得很——气缸80根+模拟量5根+传感器5根，每个工位90根* 5=450根！看着密密麻麻端子排，有木有一种大了的感觉？如果隔得远，这堆线拉起来那叫一个HIGH！如果用现场总线模块，每一个工位配置一个站，每一个站直接该区域的线，而主控柜接入每个分站只有一根电源、一条总线而已，布局简直明显简单高效，而且维护方便。还有其他的一些设备，比如工业机器人，如果单台与PLC通信信号就几十几百条，全都拉进去？那真是开玩笑！用现场总 线，一条纤维解决问题！

三、有什么样的现场总线？

市场上的主流现场 总林主要包括：PROFIBUS、PROFINET、DEVICENET、CC-LINK 和EtherNet/ IP等。

在90年代初期推出了很多场景下的网络，其中西门子搞了一批小弟搞成了PROFIBUS，小日本抱团搞成了CC-Link……还有很多很多。当时技术问题，他们都是基于RS-485标准搞出来，所以他们都有点共同之处，都要求终端配备终端电阻。西门子的PROFIBUS-DP接口，如果连接的是PLC或者柜内IP等级不高的小型化接口，与串口9针接头长得几乎一样，上面还有红色的拨码，可以拨成ON模式使用终端电阻。而三菱呢，上次买了几个三菱CC-LINK模块，当看到那个终端电阻，我觉得好神奇，看起来好像两个0.5W陶瓷电阻，但其实不同模式下需要不同的阻值，要自己根据色环来区分。这后来随着互联网技术发展，网络通信成为风潮，大厂商纷纷推出基于TCP/IP协议的新型网络，如西门子的PROFINET——变体于老式 PROFIBUS；AB家的DeviceNet——变体于 EtherNet/ IP；CC-LINK则转向CCLINK-IE（虽然我没亲自试过，但应该就是这个意思）...

四、何故各家仍旧各行其是？

这是一个好问题，就像全世界统一语言一样简单。但归结来说，就是利益的问题。大公司通常带领一些跟随者形成自己的利益联盟。在选择时，你往往只能选定一种路径，比如若你选择的是西门子的PLC，那么你可能既不能使用老旧版本中的古董级别profibus，也不能享受最新最快速度profinet提供给你的优势。你现在想要配置伺服驱动器吗？A公司与西门子合作支持Profinet产品，而B公司则紧跟AB脚步走向etherip路線…所以，无论你如何选择，你都会被迫接受某种形式限制或许束缚。你真正喜欢的是第三方供应商，他们在各种场景下提供支持，无论是在Profinet还是ethernet/ip领域都能找到他们。但记住，没有免费午餐哦！

五、本文是否适合您？

哎呀，说完这些，现在轮到您啦，您应该怎样决定哪一种情况更适合您的需求呢？嗯，在项目规划阶段已经基本决定好了品牌再讨论细节，对乙方来说影响力有限嘛...

六，我们国家为何缺乏独立制定的标准？

这又是一个容易回答的问题。一方面，是我们的科技实力足够吗? 我认为即使差距存在也不算多；另一方面，是谁敢跟我们一起玩游戏? 主流标准背后的巨头们拥有强大的势力，而且它们的小弟们对任何挑战持怀疑态度，这一点确实让我们的努力显得微不足道。

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