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西门子6ES7214-1HG40-0XB0技术参数
通过冗余通讯接口可增强可用性
控制层上的千兆以太网
在现场层,数据报文帧的响应时间较短;而控制层上对高数据吞吐量的需求在不断增加。 其原因在于快速增长的结点数量和海量数据系统,如 HMI,SA,条码读取系统,web 应用程序或多媒体应用程序。
除了具有千兆能力的网络基础架构外,还有具有千兆能力的系统连接,用于连接 PC 或 SIMATIC S7-300/400/1500。用于 PCI Express 的 CP 1623 通讯处理器支持 HMI/SA 系统的高性能连接,同时通过一个可选的外部电源提高网络可靠性。
用于 SIMATIC S7-300/400 的 CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced 通信处理器可实现控制层和现场层之间的集成网络分隔,并能提供:
模块上的单独网络接口用于连接两个独立 IP 子网,例如,控制层为 IP 子网 1(千兆以太网),而现场层为 IP 子网 2(快速以太网)。
通过 IP 路由实现 IT 服务的交叉网络利用,如访问 Web 服务器
下位现场设备与 PROFINET 连接的短响应时间
防火墙,用于防止 PLC 被未*访问,与要保护的网络规模无关。
通过补充或替代 *(Virtual Private Network,虚拟网)对通信伙伴进行可靠身份验并对传输的数据进行加密
现场层和企业层之间的网络分离,包括控制层上千兆通信
现场级和企业级之间的网络分离
经常必须将各个网络实现物理相互分离,但相互之间必须能进行通讯。 网络分离的原因包括:需进行审慎的负荷分离,或企业内部具有各种不同职责(如办公和生产网络)。
在将 CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced 通信处理器用于 S7 控制器时,很容易满足这一要求。 通过在一个模块上提供用于千兆以太网和快速以太网中各种单独 IP 子网的接口,就可通过静态 IP 路由来 防火墙,用于防止 PLC 被未*访问,与要保护的网络规模无关。 作为一个替代或补充方案,可通过 *(Virtual Private Network,虚拟网)来对通信伙伴进行安全身份验证并对传输的数据进行加密。
采用千兆以太网的 SIMATIC PCS 7 过程控制系统
在控制室中,将在终端总线上使用两台 SCALANCE X-400 交换机。如果与工厂总线连接的节点较多,就可将 XR-500 或 XM-400 交换机结合端口扩展器使用。 它们可相互连接在一起,用于创建数据传输速率为 1 Gbps 的电气环网。
提供有几个操作员面板,并在两个交换机之间分配,以便在一台交换机故障时系统仍能运行。 例如,终端总线和工厂总线使用冗余服务器进行连接,使用 SCALANCE X408-2 时,也可通过高性能千兆线路进行连接
高性能*三层交换与冗余路由 (VRRP) 相结合
符合 ISO IEC 118011/EN 50173 的结构化布线描述了用于 IT、楼宇群间非特定应用的树状布线结构。分成以下三个区域:
基本区(现场楼宇连接)
辅助区(楼宇楼层之间的连接)
*三区(楼层内数据终端的 IT 连接)
结构化布线按照符合EN 50173三次布线标准的工业以太网FastConnect系统的实行
快速连接(FC)双绞线
快速连接双绞线布线系统理想用于生产大厅中的结构化布线(RJ45 和 M12 接口)。使用工业以太网所用的快速连接系统,可以将电缆从办公室连接到工厂内工业应用现场。
FastConnect电缆现场组装方便.RJ45布线系统作为目前广泛使用的标准, 因此,它的工业版本同样使工业结构化布线成为可能(增补电缆, 修补现场, 安装电缆, 连接插槽, 连接导线)。
采用双绞线 FastConnect 插头和FastConnect 电缆用替代结构化布缆时,对于点对点链接,电缆长度长可达 100 米,且对跳线技术的需求更少


(3)光纤传输技术
PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时,可使用光纤导体,以增加高速传输的距离。可使用两种光纤导体:一种是价格低廉的塑料纤维导体,供距离小于50m情况下使用;另一种是玻璃纤维导体,供距离小于1km情况下使用。许多厂商提供总线插头可将RS-485信号转换成光纤导体信号或将光纤导体信号转换成RS-485信号。
3. PROFIBUS总线存取控制技术
PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一样的总线存取控制技术,它是通过OSI参考模型*2层(数据链路层)来实现的,它包括保数据可靠性技术及传输协议和报文处理。在PROFIBUS中,*2层称之为现场总线数据链路层(FDL,Fieldbus Data bbbb)。介质存取控制(M A C, Medium Access Control)具体控制数据传输的程序,必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。PROFIBUS协议的设计要满足介质存取控制的两个基本要求:
1)在复杂的自动化系统(主站)间的通信,必须保证在确切限定的时间间隔中,任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务。
2)在复杂的程序控制器和简单的I/O设备(从站)间通信,应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。
因此PROFIBUS主站之间采用令牌传送方式,主站与从站之间采用主从方式。令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权(令牌),令牌在所有主站中循环一周的长时间是事先规定的。在PROFIBUS中,令牌传递仅在各主站之间进行。主站得到总线存取令牌时可依照主-从通信关系表与所有从站通信,向从站发送或读取信息,也可依照主-主通信关系表与所有主站通信。所以可能有3种系统配置:纯主-从系统、纯主-主系统和混合系统。
在总线系统初建时,主站介质存取控制的任务是制定总线上的站点分配并建立逻辑环。在总线运行期间,断电或损坏的主站必须从环中排除,新上电的主站必须加入逻辑环。
*2层的另一重要工作任务是保证数据的高度完整性。PROFIBUS在*2层按照非连接的模式操作,除提供点对点逻辑数据传输外,还提供多点通信,包括广播和选择广播功能。
4.PROFIBUS-DP基本功能
PROFIBUS-DP用于现场设备级的高速数据传送,主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(PLC)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理