图1  分散式配置、功能强大的小型控制系统是市场上的热门产品

在把以太网功能和现场总线服务器集成到小型控制系统之后，即便是小型的机床设备控制系统也能够实现高要求的自动化任务及网络化控制方案。一家自动化技术公司研发生产的集中式或分散式控制的SPS系统，就是这样的基本系统。

当前，机床设备的I/O层次经Interbus、Profinet现场总线或者以太网，即可与上一级主控系统的SPS（可编程控制器）系统或者操作控制台相互联系了。由Phoenix Contact公司研发的100系列小型控制系统，同样也能够经一个Interbus或者一两个以太网接口完成这样的通讯任务。在小型控制系统的联网过程中，PC Worx软件工具能够给予有力的支持和帮助，并且也可以方便地利用其他生产厂商生产的硬件构成可视化解决方案。

利用软件进行Profinet和Ethernet的配置

PC Worx软件是Phoenix Contact公司这一自动化解决方案的核心。十多年来，这一为Interbus现场总线系统而研发设计的自动化技术软件也得到了长足的发展，也能够完成对Profinet现场总线和以太网的配置了。在PC Worx对以太网进行配置的同时，其内部集成的Diag+软件包能够完成大量的系统诊断。

Phoenix Contact公司的所有控制系统都能够利用统一的PC Worx工具进行编程和赋值，但在嵌入式监控系统和以PC机为基础的控制系统方面还是有所区别的。嵌入式监控系统指的是传统的SPS（可编程控制器）控制柜的驱动系统层次，是不能由用户扩展和改动的。自己编辑的软件程序不能直接在系统中平行运行，而要通过指定的接口程序，如利用C或者C＃代码的功能程序模块来实现。在以PC机为基础仪器设备的变型设备中，控制系统则安装在所谓的显示器中，即监控器中，使得SPS（可编程控制器）拥有PC计算机典型的外观式样。

嵌入式和PC式控制系统有着完全不同的功率等级、不同的总线系统以及不同的生产使用许可证。分散式配置、功能强大的小型控制系统是市场上的热门产品（图1）。在构建一个分散式配置的控制系统时，ILC（在线控制器）为100系列和300系列功率等级；而在RFC（现场总线远程监控）中使用的则是400系列功率等级的监控器，能够完成非常复杂的集中式监控任务。

可以连接4096个输入/输出端

ILC是基于在线安装系统的控制器；由于采用相关标准和功能模块，能够灵活地与各种应用要求相互匹配。在批量生产的标准配置中，所有的控制器都能通过以太网至少与一个现场总线主服务器连接，而且还可以通过优先级控制的数据传输机制构建垂直扩展的系统。为了能够从现场采集到信号，必须使用现场总线主服务器。当机床设备较大且需要有经以太网传输信号的能力时，上面介绍的系统就显示出了强大的功能。

经ILC 150现场总线主服务器可以连接4096个I/O端，实现数据通讯。这样，用户就可以从这一系统中获得不少好处：既可利用TCP通讯技术协议进行通讯，也可利用UDP通讯技术协议进行通讯，这样就可以完成对SQL数据库的访问了。所有的小型控制系统都带有网页服务器，在许多情况下，这一网页服务器代替了费时费力、价格高昂的Scada数据采集和监控解决方案，因为其还能实现报警和趋势处理等任务。作为价廉物美的远距离通讯或者无需接近工位的控制连接方式，在100系列的控制仪器中还集成了GSM/GPRS通讯功能。在小型控制系统中，也集成了带I/O模拟功能的启动模块，利用这一启动模块，可以使用户对小型控制系统的强大功能深信不疑（图2）。

图2  利用这一启动模块，可以使用户对小型控制系统的强大功能深信不疑

更新时间≥1ms

从功率等级300系列开始，除带有8192个I/O端的Interbus主服务器之外，还有一套Profinet接口。在这一仪器中，Profinet现场总线I/O监控器的更新时间≥1ms，并与Profinet I/O设备相互连接。这样一来，既可以实现集中式，也可以实现分散式基于Profinet技术平台的网络配置方案。

若使用时要求很大的功率，可以使用高端的400系列控制系统。这种基于远程现场总线技术的监控器RFC 470 PN 3TX和S-MAX除了具有Interbus主服务器之外，也带有Profinet I/O设备。通过RFC的显示屏，可以查询故障诊断信息，对各个现场总线系统的应用进行查询以及对控制系统的计时器进行查询；另外，还有可能设置IP地址。

作为没有显示器的定位节点，基于PC平台、带有SPS-Runtime的S-MAX与现场总线主服务器位于一个壳体内。这种能够在环境温度55℃条件下无需冷却的控制器，可通过其Sercos II接口作为机床设备的控制系统使用，完成机床设备工作状态的监控。

除了控制功能以外，在机床或者设备的控制中与机床设备应用有关的准确操作意义也越来越大。若一个SPS系统需要操作控制台时，则高端的S-MAX控制系统也可以配备12"～17"不同规格的显示器。该控制器既可安装在电气控制柜中，也可单独安装在控制箱中，可以利用自动化控制软件PC Worx编写控制程序。

利用单独的软件工具Visu+可以实现程序的可视化模拟；利用过程控制的OPC可以在控制器的核心元器件与可视化系统的运行时刻之间，对程序中的重要数据进行交换。由于OPC服务器已经集成在S-MAX控制系统之内，大大简化了系统设计，为用户提供了所有所需的可视化工具，无需用户自己编写可视化程序。

这种无显示器的定位节点还可以用不同的、以Visu+为基础的操作和观察设备进行监控，用Web Panel来增强其功能，从而能够在控制器中显示嵌入的网页信息。

软件是重要的区别标志

在现代化技术中，软件是不同控制系统的重要区别标志：因为同一类型的硬件之间只有很小的差别。另外，软件还承担着设备结构更加灵活、更高的应用模块可用性以及减少设备费用的重任。自PC Worx和PC Worx Express研发开始之时，就在各个功率等级统一的技术环境中给予了极高的重视，从而使得各个仪器设备都具有很好的互换性。

PC Worx是按照国际标准IEC 61131-3编写的，软件包的基本结构都可以用梯形图、功能图、语句表以及复杂的结构化语言和流程语言进行表示。系统本身的编辑器便于使用不同的编程语言和编程方式来编辑程序。从6.0版本开始，还增加了一个图形编辑器，能够帮助优化程序包的功能。这样一来，整个现场总线网络就可以不用鼠标，而只用键盘就建立起来了。

为了实现系统的快速操作，其即插即用功能只在整个工具软件系统中使用，带有的自动布线功能可以在图形编辑器内部避免冲突。

集成在PC Worx中的现场总线配置编辑器，可以按照Interbus、Profinet、Modbus TCP和Sercos II通讯技术协议进行工作，其接口已经设置在控制系统内了。

利用Profinet-Proxy还可以与其他现场总线系统一起工作，例如在GSDML的帮助下设计Profibus现场总线系统。