科普贴里的现场总线之争：2000年车与2018年车的对话

你可能会想，为什么有人在发布这样一篇“科普”文章？我用了2000年的汽车和2018年的汽车做比喻，结果却引起了一场讨论。既然要讲解现场总线，那就不需要过于复杂的表达方式（尽管我也不是文艺界的人物）。太深入的话题，我恐怕也无法完全理解，就像当年有人问我PLC原理时，我只能一脸懵逼……我们只好聊聊简单的事情，到哪儿就是哪儿。

一、什么是现场总线？

说白了，就是设备之间需要通信，而通信就要硬件层面的设备和软件层面的协议来规范。西门子的PROFINET就是基于TCP/IP协议的一个变种！我们知道，TCP/IP是一个七层架构，而PROFINET就在这七层架构中改动了两三层，并规定了一套通讯格式作为他的通讯协议，所以他继承了TCP/IP高速的特点，硬件上与TCP/IP相似，因此，我们可以随便找一个交换机，即使是一些几十块钱的普通交换机，只需插上网线网络就能通。

二、为什么要用现场总线？

举个例子，一台PLC系统控制了五个工位，每个工位平均有二十个气缸（每个气缸有两个到位信号和两个电磁阀控制信号），五根模拟量传感器。如果不使用现场总线，我必须把所有这些线都拉到主控柜中，我们来计算一下共有多少根线：气缸80根+模拟量5根+传感器5根，每个工位90根*5=450根！看着密密麻麻的端子排，有木有一种大了的感觉？如果距离远，这堆线拉得那叫一个难题！如果我们使用现场总线模块，每一个工位配置一个站，每个站直接管理该区域的设备；主控柜只需接入每个分站的一条电源和一条总线而已，比如工业机器人，与PLC之间通讯信号数目达到几十或几百，如果全部拉直，你觉得怎样？使用现场总線，一条连结完事！

三、有什么样的现场总线？

市面上的主流类型包括PROFIBUS、PROFINET、DEVICENET、CC-LINK等。

从1990年代初期推出以来，一批新的标准诞生，其中西门子推出了PROFIBUS，其它厂商如AB推出了DeviceNet，小日本则联手搞成了CC-Link…还有很多其他类型。由于技术限制，他们都是基于RS-485标准，所以都具有相同特性——终端需要配备终端电阻。例如西门子的PROFIBUS-DP接口，如果连接的是PLC或者低级别IP设备，它们看起来几乎一样长，而且顶部还有一個红色的拨码，可以设置为ON以启用终端电阻。而至于三菱，其CC-LINK模块看上去更像是两个0.5W陶瓷电阻，不同模式下需要不同的阻值，还要根据色环标记进行选择。

四、既然基本架构差不多，为何还发展出这么多不同版本呢？

这是因为利益问题。在这个行业里，无论是专业还是市场，都涉及利益关系。各大公司通常会围绕自己的核心产品形成联盟。这意味着选择某款PLC后，你很可能被迫采用其推荐的协调解决方案。

五、何时选取正确的地带？

对于这一问题，在实际项目规划阶段，由于品牌选择往往决定着最终可用的解决方案，因此你的发言权并不大。一旦确定了主要组件，比如PLC型号，那么剩下的选项就会变得非常有限。

六、日本为何没有自己独创的地带协议呢？

这个问题其实很简单，因为技术实力是否足够，以及谁愿意参与合作。你不能忽视主流地带拥有强大的领导者，他们通常拥有大量的小伙伴们支持他们，这方面中国目前仍然落后一些。如果你对此类内容感兴趣，请继续阅读，看看更多关于这方面的问题吧！