Profibus-DP是全球使用最广泛的一种现场总线,用于控制器与分布式I/O和现场设备之间的高速数据通讯,它安装简单、拓扑结构多样、通信实时可靠,适用于各种自动化领域;同时工业以太网正快速向工业控制领域渗透,随着通讯速度以及可靠性提高,以太网实时性越来越强,甚至已能满足现场设备层苛刻的实时性要求,同时由于以太网的开放性优势以及在商业通信领域的垄断性应用,正对现场总线构成日益严峻的挑战,但以太网在工业上的应用还受到性价比的约束。本文针对交叉式带分拣机系统的具体控制要求,综合了现场总线与工业以太网的的优势,设计了基于工业以太网和Profibus-DP现场总线的过程控制系统。本文的主要内容包括:1、介绍了代表世界工业通讯潮流的现场总线技术与工业以太网技术,针对本系统的具体应用,介绍了SIEMENS S7系统工业通讯网络一部分通讯协议及通讯方式,然后介绍了用于上位机与PLC之间进行通讯的OPC技术,最后阐述了控制器与移动机构之间以导电轨道为介质基于Profibus的移动通信。2、阐述了整个系统的硬件配置,包括控制设备及一些重要的执行器、驱动器如直线电机、变频器、自动条码扫描器等,在此基础上,阐述分拣机系统的通讯方案设计,包括网络层次的划分以及各种通信技术的具体应用,尤其是以导电轨道作为传输介质的高速移动通信方案的设计,是本文的主要创新点。3、对系统各控制节点的功能进行了比较详细的分析,在此基础上,利用Rational Rose软件工具建立了系统各节点之间的数据交互的时序模型,通过对控制流程的分析,优化了各节点间数据交互的方向及数据量,并建立系统应用层通信协议。4、介绍了主控系统开发的软件平台,详细说明了PLC系统的硬件组态、网络组态、OPC通信组态,分析了主控系统的软件实现,包括一些重要功能模块和一些重要控制流程的分析。现场总线与工业以太网混合网络的设计思路,可实现工业生产过程的监测、控制、管理与决策于一体的测控管一体化,在当前将工业以太网全面引入工业现场层还面临较高成本代价的情况下,即可有效地控制成本,又可较好的满足工业系统的实时性、可靠性要求,因此具有广泛的应用前景。