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技术文章
西门子工业以太网通讯模块技术
工业以太网将控制网络集成到信息技术(IT)中,可与使用TCP/IP协议的计算机传输数据,可使用E-mail和Web技术,用户可在工业以太网的Socket接口上编制自己的协议,可在网络中的任何一点进行设备启动和故障检查,冗余网络可构成冗余系统。
西门子可提供以太网通信模块或通信处理器,远程访问路由器可在广域网连接的两个以太网之间实现远程通信。
1)西门子工业以太网中采用的新技术
(1)消除冲突的全双工方式。由于避免了报文竞争,数据吞吐量明显地增加,在两个节点之间可同时发送和接收数据,全双工快速以太网链路的数据传输率可增加到200 Mb/s,
(2)交换技术(Switching)。交换技术用开关将一个网络分成若干段,降低了网络通信的负载。在每个独立的段中,本地数据通信独立于其他段,因此可以在不同的段内同时发送数据。利用交换技术易于扩展网络的规模,通信范围实际上没有限制。
(3)自适应网络节点(数据终端和网络组件)。可自动识别信号传输速率(10 Mb/s或100 Mb/s)。
2)将S7-200接入以太网
将S7-200接入以太网,计算机应安装以太网网卡,S7-200配备以太网模块CP243-1或互联网模块CP 243-1 IT。安装了STEP7-Micro/Win之后,计算机上将会有一个标准的浏览器,可以用它来访问CP 243-1 IT模块的主页。使用以太网时,在编程软件中应配置TCP/IP协议。在“通信”对话框中,应为网络中的每个以太网/互联网模块指定远程IP地址。
3)工业以太网通信处理器CP 243-1
CP 243-1用于将S7-200连接到工业以太网,通过工业以太网实现S7-200、S7-300或S7-400PLC和PC的数据交换,*多可以建立8个连接。模块采用半双工或全双工通信,使用RJ-45接口和TCP/IP协议,数据传输速率为10 Mb/s或100 Mb/s,用STEP7-Micro/Win对CP 243-1进行配置。通过工业以太网可以实现远程编程和监控服务,例如上传、下载程序和监视系统的状态。
使用标准化、开放和与制造商无关的OPC接口(S7-OPC),PC(计算机)的应用程序通过工业以太网可以存取S7-200的数据,存取数据需要软件包SOFTNET-S7。通过这种方式,可以实现被处理的数据可视化、存档或用PC作进一步处理,例如通过VB、VC应用程序、WinCC或WinAC进行处理。CP 243-1的配置数据被存储在S7-200的CPU中。更换板卡后不用重新编程和配置。在出厂时CP 243-1预设了不能更改的的MAC地址。
4) CP 243-1 IT通信处理器
(1) S7通信。CP 243-1 IT基于标准的TCP/IP协议进行通信,通过RJ-45接口访问以太网,同时可以与*多8个S7控制器通信,提供S7-OPC的连接,简化了网络的管理。通过S7通信服务“XPUT/XGET”,CP 243-1 IT既可作为客户机,也可作为服务器。通过S7通信服务“READ/WRITE”作为服务器使用。
(2) IT通信。该模块除了具有一般以太网的通信功能外,还具有IT功能,可以用S7-200的编程软件来配置。
①作为发送E-mail的SMTP客户机,除了文本信息外,还可以传送嵌入的变量,*多可以组态32封E-mail,每封*多1024个字符。
②作为Web服务器,通过通用的页面工具生成动态画面,随板卡赠送Apples小程序,作为页面与S7数据的接口,通过它用户可以在计算机上利用普通浏览器访问页面,实现部分人机界面功能。
③作为HTTP服务器,可以同时用*多4个Web浏览器读写访问S7-200系统的过程数据和状态数据,提供S7-200系统诊断和过程变量访问的HTML页面,提供Java Apples和Beans,用于开发自己的HTML页面和Java Apples。HTML页面和Java Apples保存在CP243-1IT的文件系统中。
④FTP客户机可以访问CP 243-1 IT的FTP服务器,可以作为与FTP服务器进行数据交换的FTP客户机,*多可以组态32个FTP客户机运行。FTP客户机功能支持READ、WRITE和DELETE指令。
(3)组态。提供工业以太网和STEP7-Micro/Win,实现S7-200系统的远程编程、组态和诊断,*多有8个用户权限,用于访问文件、状态信息和过程变量。无需重新编程/组态以太网功能,即可更换模块(热插拔)。由于IT功能的组态保存在CP 243-1 IT中,在更换CP 243-1 IT时必须重新将该组态装入模块中。
概述
工业以太网与全集成自动化
优势
目前,以太网已经占据了 90% 以上市场份额,且其趋势仍在不断上升。这使其在全球局域网领域中的领军地位。此基带 LAN 规范是在 20 世纪 70 年代开发出来的,并在标准 IEEE 802.3 中实现了标准化。以太网继续迅速发展,并在所有速度范围和应用领域内确立了自身地位。以太网的重要特性可为您的应用带来巨大优势:
- 通过持续的兼容性开发,实现投资安全
- 用于严酷工业环境的网络部件。
- 由于其连接方法*简捷,可快速调试
- 采用冗余网络拓扑结构,具有高可用性
- 采用简单、有效的信令概念,持续监控网络部件
- 通过交换机技术其性能可伸缩,通讯性能几乎无限制
- 可将不同应用区域进行联网,例如办公与生产区域
- 工业无线 LAN (IWLAN) 情况下的数据保留
- 工业无线局域网(IWLAN) 快速、可靠的漫游(快速漫游),可以用来实现移动站点在各个不同接入点之间的快速转发
- 在工业以太网中,可实现工厂范围内的时间同步这意味着,可以按整个工厂内的事件发生顺序来分配事件。
工业以太网是使用基于 PROFIBUS 与 PROFINET (PI) 的 PROFINET标准的基于组件的自动化技术的基础。
应用
SIMATIC NET 依赖这种可靠的技术。在受电磁干扰的却坚固耐用的业界环境下,通过连接超过两百万的用户,西门子在全球已经树立了良好的信誉。
通过切换技术,其范围几乎不受任何限制。工业以太网还提供有可以无缝地集成到网络结构中的无线通信选件。这意味着,可随时随地获取信息,通过工业无线局域网,可对企业内网/Internet 进行移动访问。
通过数据通讯,工业以太网可在编程控制器之间,或在一台可编程控制器与智能通讯方之间 (比如,PC) 的数据交换。
利用总线型、环型或星型广域工业以太网,可以构建高速通信网络。
原创作者:深圳市美生多多商务信息咨询有限公司