第二節(jié) 工業(yè)通信

通過SIMATIC網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS、以太網(wǎng)或TCP/IP，可實(shí)現(xiàn)從過程控制系統(tǒng)到現(xiàn)場級的通信。SIMATIC NET系列提供各種性能等級的產(chǎn)品供用戶選用。配有可操作性系統(tǒng)接口，可實(shí)現(xiàn)各層級的數(shù)據(jù)交換，包括各種自動化站和各種設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)金字塔如圖2-4所示。

圖2-4 網(wǎng)絡(luò)金字塔

一、工業(yè)以太網(wǎng)

通過工業(yè)以太網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)過程控制級的通信。傳輸速率為10～100Mbit/s，通過快速以太網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)之間的快速數(shù)據(jù)交換。通信傳輸可通過同軸電纜、雙絞線或光纖來實(shí)現(xiàn)。以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)如下：通過簡單地連接就能進(jìn)行快速的調(diào)試；運(yùn)行期間也能對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，可用性高；采用傳輸速率可調(diào)的交換技術(shù)，系統(tǒng)性能可根據(jù)規(guī)模伸縮；可連接不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，如加工應(yīng)用和辦公應(yīng)用；通過與WAN（廣域網(wǎng)），類似于ISDN或因特網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)公司范圍內(nèi)的連接；通過持續(xù)的兼容性開發(fā)，實(shí)現(xiàn)投資安全。

工業(yè)以太網(wǎng)部件如圖2-5所示。

二、現(xiàn)場總線PROFIBUS

圖2-5 工業(yè)以太網(wǎng)部件

圖2-6 工業(yè)以太網(wǎng)組件

PROFIBUS用于將現(xiàn)場設(shè)備（例如分布式I/O或驅(qū)動裝置）連接到諸如SIMATIC S7等的自動化系統(tǒng)。PROFIBUS是一種高性能的開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)，響應(yīng)時(shí)間快，配有開放式接口，可用于不同的協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。通過PROFIBUS-DP，可采用電氣或光學(xué)傳輸連接分布式I/O，傳輸速率高達(dá)12 Mbit/s。PROFIBUS-PA是一種本安型PROFIBUS，用于有爆炸性危險(xiǎn)的應(yīng)用場合（例如化工工業(yè)）。PROFIBUS-FMS不僅可以用于現(xiàn)場級的上位系統(tǒng)級，還可用于對實(shí)時(shí)性要求不高的單元級和/或過程控制級。提供有豐富的各種協(xié)議網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，可連接到PROFIBUS。其組態(tài)和編程仍使用軟件STEP 7，具有各種診斷功能。

工業(yè)以太網(wǎng)組件如圖2-6所示。

三、AS-i電纜連接

在現(xiàn)場級存在著各種不同的部件：閥門、執(zhí)行器和驅(qū)動器。這些部件必須依靠自動化技術(shù)進(jìn)行控制。為此，目前可采用AS-Interface分布式I/O。執(zhí)行器和傳感器通過一根雙芯電纜與控制器連接。數(shù)據(jù)和電源也通過該電纜進(jìn)行傳輸。AS-Interface的優(yōu)點(diǎn)：無面板設(shè)計(jì)；防護(hù)等級高，IP65；直接從某個(gè)位置進(jìn)行接線；可使用二線電纜實(shí)現(xiàn)更加簡單和靈活的結(jié)構(gòu)，無需具備專門知識；通過DP/AS接口進(jìn)行PROFIBUS連接。

AS-接口如圖2-7所示。

圖2-7 AS-接口