理论教育 西门子工业网络通信优化方案

西门子工业网络通信优化方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:西门子公司的SIMATIC NET网络结构如图6-7所示。图6-7 西门子工业网络1.工业以太网工业以太网是一个世界范围认可的工业标准。工业以太网被设计为对实时性要求不高、需要传输大量数据的通信系统,可以通过网关设备来连接远程网络。该协议使用RS-485串行口,通过屏蔽双绞线进行网络连接。

西门子工业网络通信优化方案

随着计算机网络技术的发展以及各企业对自动化程度要求的不断提高,自动控制从传统的集中式控制向多元化分布式方向发展。世界各PLC生产厂家纷纷给自己的产品增加了通信及联网的功能,并研制开发出自己的PLC网络系统。各厂家的网络结构大多采用了金字塔结构,这些金字塔的共同特点是:上层负责生产管理,底层负责现场控制与检测,中间层负责生产过程的监控及优化西门子公司的SIMATIC NET网络结构如图6-7所示。

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图6-7 西门子工业网络

1.工业以太网(Industrial Ethernet)

工业以太网是一个世界范围认可的工业标准。它支持广域的开放型网络模型,采用多种传输介质(同轴电缆、工业双绞线、光纤电缆),均具有高的传输速率。用于企业级和车间级的通信系统。工业以太网被设计为对实时性要求不高、需要传输大量数据的通信系统,可以通过网关设备来连接远程网络。

2.现场总线网络(PROFIBUS)

PROFIBUS协议用于分布式I/O设备(远程I/O)的高速通信。许多厂家生产的自动化控制设备都支持PROFIBUS协议。该协议使用RS-485串行口,通过屏蔽双绞线进行网络连接。PROFIBUS网络中可以有若干个主站,每个主站配有属于自己的若干个从站。主站可以访问自己的从站,也可以有限地访问其他主站的从站。

现场总线通信方式彻底消除了拥挤、紊乱的接线,现场只需要一根总线电缆,用一根总线电缆替代复杂而又价格昂贵的成束电缆,系统运行抗干扰能力增强,更安全可靠。

3.多点接口(Multi-Point Interface,MPI)(www.daowen.com)

MPI是西门子的S7-300/400CPU、操作员面板(OP)和编程器上集成的通信接口。通过MPI接口,不用附加的CP模块即可实现网络化,MPI网络可用于车间级通信,可以在少数CPU之间传递少量数据。

MPI协议可以是主/主协议也可以是主/从协议,这取决于网络中连接的设备类型。如果网络中只有S7-300/400CPU,则建立主/主连接。如果网络中有S7-200CPU,因为S7-200CPU只能作从站,所以建立主/从连接。

4.执行器-传感器接口(Actuator-Sensor-Interface,AS-I)

执行器-传感器接口是位于自动控制系统最底层的网络,用于将二进制传感器和执行器连接到网络上,例如:接近开关阀门、指示灯等。

采用AS-I接口,二进制传感器和执行器就具有了通信能力,它适于直接的现场总线连接不可取或不经济的场合。与强大的PROFIBUS不同,AS-I只能传输少量的信息。

5.点到点接口(Point-to-Point Interface,PPI)

PPI接口是S7-200CPU上的通信口,PPI协议是西门子公司专为S7-200PLC开发的通信协议,通过屏蔽双绞线进行网络连接。

PPI协议是一个主/从协议,主站向从站发送通信申请,从站进行响应,从站不能主动发出信息。一般情况下,网络中的S7-200CPU都默认为是从站,主站是PC、编程器、TD200文本显示器等。某些S7-200CPU在RUN模式下可以作为主站,用网络读(NETR)和网络写(NETW)指令访问其他CPU中的数据。方法是用户通过编写程序,将该CPU设置成允许PPI主站模式。作为主站的CPU仍可以作为从站来响应其他主站的申请或查询。

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