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了解上述功能后,可以很容易地選擇適合自己應用的通信卡,在CP通信卡的代碼中,5代表PCMCIA接口,6代表PCI總線,3代表有處理器。3.S7-300/400PLC之間的MPI通信連接:嚴格地來說,點對點連接并不是網絡技術。在SI- MATIC中,點對點連接通過串口連接模塊來實現。
3)AS-Interface稱為傳感器/執行器接口:是用于自動化系統底層的通信網絡。它被專門設計用來連接二進制的傳感器和執行器。2.2MPI通信2.2.1 MPI概述
MPI通信是當通信速率要求不高、通信數據量不大時,可以采用的一種簡單經濟的通信方式。MPI通信可使用PLCS7-200/300/400、操作面板TP/OP及上位機MPI/PROFIBUS通信卡,如CP5512/CP5611/CP5613等進行數據交換。MPI網絡的通信速率為19.2kbit/s~12Mbit/s,通常默認設置為187.5kbit/s,只有能夠設置為PROFIBUS接口的MPI網絡才支持12Mbit/s的通信速率。MPI網絡多可以連接32個節點,大通信距離為50m,但是可以通過中繼器來擴展長度。
介于企業級和現場級之間。它的主要任務是解決車間內各個需要協調工作的不同工藝段之間的通信,從通信需求角度看,要求通信網絡能夠高速傳遞大量信息數據和少量控制數據,同時具有較強的實時性。對車間級通信網絡,使用較多的解決方案是工業以太網。
現場級通信網絡
現場級通信網絡處于工業網絡系統的底層,直接連接現場的各種設備,包括I/O設備、傳感器、變送器、變頻與驅動等裝置,由于連接的設備千變萬化,因此所使用的通信方式也比較復雜。而且,由于現場級通信網絡直接連接現場的設備,網絡上主要傳遞的是控制信號,因此對網絡的確定性和實時性有很高的要求。
對現場級通信網絡,PROFIBUS是主要的解決方案。同時,SIMATICNET也支持諸如AS-Interface、EIB等總線技術。
考慮到車間級網絡和現場級網絡的不同通信要求,我們在不同的層次提供不同的解決方案。現場控制信號,如I/O、傳感器、變頻器,直接連接到PROFIBUS-DP上,也可以連接到AS-Interface或EIB總線上,再通過轉換器接到PROFIBUS-DP上;控制器和控制室間,及控制器間的數據通信通過工業以太網來實現。
隨著計算機技術的發展,計算機的可靠性不斷提高,價格也大幅度下降,出現了PLC及多個計算機遞階構成的集中與分散相結合的集散式控制系統。DCS彌補了傳統集中式控制系統的缺陷,實現了集中控制,分散處理。這種系統在功能、性能上較有了很大進步,實現了控制室與DCS控制站或PLC之間的網絡通信,減少了控制室和現場之間的電纜數目。但是在現場的傳感器、執行器與DCS控制站之間仍然是一個信號一根電纜的傳輸方式,電纜數量很多,信號傳輸過程中的干擾問題仍然很突出。而且在DCS形成的過程中,各廠商的產品自成系統,難以形成不同系統間的互操作。
隨著智能芯片技術的發展成熟,設備的智能程度越來越高,成本在不斷下降。因此,在智能設備之間使用基于開放標準的現場總線技術構建的自動化系統逐漸成熟。通過標準的現場總線通信接口,現場的I/O信號、傳感器及變送器的設備可以直接連接到現場總線上,現場總線控制系統通過一根總線電纜傳遞所有數據信號,替代了原來的成百上千根電纜,大大降低了布線成本,提高了通信的可靠性。
現場總線技術的出現,徹底改變了自動化控制系統的面貌,正是在這個階段,工業通信網絡的概念逐漸深入人心,覆蓋全廠范圍的工業通信網絡逐漸成形。由于功能強大的工業通信網絡的出現,使得對全廠信息的統一采集和管理成為可能,自動化控制系統開始向更高的層級邁進,控制信息和企業經營管理信息的對接成為流行的趨勢,這就對自動化控制系統提出了更高的要求,全集成自動化(TotallyIntegrated Automation,TIA)就是這個流行趨
現場總線與工業以太網絡技術是現代自動控制技術和信息網絡技術相結合的產物,是下一代自動化設備的標志性技術,是改造傳統工業的有力工具,同時也是信息化帶動工業化的重點方向!工業生產環境中的一種全數字化、雙向、多站的通信系統。
該網絡規范是由各公司自行研制,往往是針對某一特定應用領域而設,效率也是高。但在相互連接時就顯得各項指標參差不齊,推廣與維護都難以協調。專用型工業網絡有三個發展方向:
1)走向封閉系統,以保證市場占現場總線IEC61158經過10多年的爭論和斗爭后,放棄了其制定單一現場總線標準的初衷,終發布了包括10余種總線的,如PROFIBUS、ControllerLink、FF、WorldFIP、Interbus、DeviceNet等。這說明各大總線各具特點、不可互相替代的局面得到世界工控界的認可。
與之相對應,傳統意義上的以太網優點在于已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識,同時以太網具有性價比較高、初始成本和運營成本均較低、擴展性好、容易安裝開通以及高可靠性等特點。
特別是近些年,以太網技術已有重要變化和突破(完善的LAN交換,星形、環形乃至混合網絡布線,大容量MAC地址存儲等),與傳統的以太網相比,其面貌已大為改觀,從共享媒質轉向了樞紐或星形結構并采用LAN交換后,實現了計算機間的信息隔離。更重要的是使以太網從此轉向全雙工傳輸,消除了鏈路帶寬的競爭和潛在的碰撞機會。加上以太網通信速率的大幅度提高,大大消除了以太網通信的不確定性,提高了以太網通信的實時性和
特別是實時工業以太網的出現,進一步保證了網絡的傳輸性能。由于采用專用的無碰撞全雙工光纖連接,還可以使以太網的傳輸距離大為擴展。同時工業自動化系統向分布式、智能化的實時控制方面發展,使通信成為關鍵,用戶對統一的通信協議和網絡的要求日益迫切。有率。
2)業控制來說有以下優點:安裝布線方便,模塊化,易于診斷,自我建構,企業化管理。雖然工業控制網絡有這些優點,但實際上工業控制網絡的進展卻遠不及商業網絡,主要原因有二,其一,工業網絡標準太多:各廠商從自身走向開放型,使它成為標準。