工业控制网络.ppt
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1、工 业 通 讯 网 络,主要介绍常见控制网络信息自动化处炼钢科 李大伟,知识点:,1、了解常见的工业通讯方式。 2、了解光纤的原理。 3、掌握RS232C,RS485,RS422之间的区别。 4、了解profibus可以分为哪三种。 5、了解CP模块型号后面带的IT,PN和FO的含义。 6、会在STEP7中添加GSD文件。(重点掌握) 7、了解CP5613和CP5611的区别。 8、掌握MPI和profibus-DP默认传输速率。 9、掌握光纤耦合器(OLM)及中继器的作用。,几种常见的工业通讯方式,1、工业以太网 2、Profibus 3、MPI 4、Profinet 5、S7-200的PP
2、I 6、Modbus 7、串口通讯,我公司常用的总线,一、工业以太网,工业以太网提供符合国际标准 IEEE802.3(以太网)的强有力的单元网络。 以太网技术已成功应用多年,通过交换技术、全双工和自适应技术一起使用,以使客户灵活选择网络所需性能。数据传输速率也可选择,以适配新技术逐步集成的一致性兼容要求。 另外,以太网还可基于因特网技术,提供世界联网的全面灵活解决方案。,工业网络与传统网络的区别,以太网技术规格,可以看出我们平时使用的以太网光纤,其实也属于以太网,只不过是使用了玻璃等材料作为传输介质,而我们平时使用的网线是用双绞线作为传输介质。,光纤原理,光在不同物质中的传播速度不同,因此光从
3、一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。折射光的角度会随入射光角度的变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光便会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同物质对相同波长的光的折射角度是不同的,相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同的,现代光纤通信也就是运用光的全反射原理,把光的全反射限制在光纤内部,同光信号取代传统通信方式的电信号,从而实现信息的传递。,光纤的分类,按照制造光纤所用的材料分类,有石英系光纤,多组分玻璃光纤,塑料包层石英芯光纤,全塑料光纤和氟化物光纤等。 按照光在光纤中的传输模式不同,可分为单模光纤和多模光纤。 多模光纤:中心玻璃芯
4、较粗,可以传输多种模式的光,但因为其模间色散较大,所以传输距离比较短,只有几千米。 单模光纤:中心玻璃芯较细,只能传输一种模式的光,因为其模间色散较小,所以传输距离比较长,适用于远程通讯。,光纤的接头,1、ST 接头 2、FDDI 接头 3、SC 接头 4、FSMA 接头,常见的支持以太网的工业设备,1、工控机的网卡 2、触摸屏 3、西门子S7-200300400的以太网CP 4、施耐德昆腾PLC的NOE 5、某些型号的变频器,西门子S7系列PLC可选用的CP:,注:CP后面的IT或PN含义是什么?IT表示该模块除了支持工业以太网之外,还支持WEB服务器、发送E-MAIL和FTP功能。PN表示
5、支持profinet。,?,应用举例,常用组态以太网的设备,1.网卡: 2.交换机:针对本地网络段中的数据交换 3.路由器:不同网络之间的数据交换,所以路由器有两个IP地址(如下页) 4.耦合器:传输介质的转换,如光纤和双绞线的转换,路由器的IP分配,以太网的传输介质,一般来说,以太网有三种传输介质: 1、同轴电缆 2、光纤 3、双绞线,S7-200的以太网通讯,1、连接好编程电缆并将PLC供电之后,选择CPU的类型或点击“读取PLC”。,S7-200的以太网通讯,2、使用Micro/WIN软件自带的以太网向导,配置CP243-1的属性。CPU右侧第一个模块位置是0,以此类推。或者点击读取模块
6、让软件自动寻找。,S7-200的以太网通讯,3、填写CP243-1的IP地址等参数。第一次组态时还没有对CP243-1分配IP,所以要先用PPI电缆连接到200的编程口进行设置。,S7-200的以太网通讯,4、选择存储区等参数。就可以使用配置好的以太网CP模块了。,组态S7-300的CP,1、组态300站点 2、配置300以太网CP 3、添加网络,IP等,保证CP与工控机的IP设置在同一个网段中,Profinet,PROFINET 由PROFIBUS国际组织(PROFIBUS International PI)推出新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。PROFINET为自动化通信领域提供了
7、一个完整的解决方案,囊括了诸如:实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题。作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如:PROFIBUS)技术,保护现有投资。,优 势,PROFINET 独立于制造商!,全球 PROFIBUS & PROFINET 组织 成员超出 1400 名 可使用 30 多家国际制造商生产的 150 多种 PROFINET 产品,竞争的成本优势,通过独立于制造商的特性 实现高度灵活性,生产支持PROFINET产品的厂家,优 势,PROFINET 获得权威用户的高度认可,通过使用久经考验的 技术实现安全性,获得认可,
8、在生产线中应用PROFINET技术的生产企业中的一部分,Profinet,Profinet支持三种通信模式: 1、TCP/IP标准通信:响应时间大概在100ms量级,对于工厂控制级来说已经足够了。 2、实时通信(RT) :响应时间大概在510ms左右。 3、等时同步实时通信(IRT):主要用于运动控制,在100个节点下,响应时间小于1ms,抖动误差小于1s,保证响应的及时性和确定性。,Profinet,Profinet主要有两种应用方式: 1、 Profinet IO:适合用于模块化分布式的应用,与PROFIBUS-DP相似,在PROFIBUS-DP中分为主站和从站,在Profinet IO中
9、有IO控制器和IO设备。 2、 Profinet CBA:适合分布式智能站点之间通信的应用。,S7-200的PPI通信,S7-200CPU可以通过添加响应模块支持PPI、MPI、PROFIBUS和以太网等多种通讯方式。其中最基本的就是PPI,它通过S7-200CPU自身的端口(Port 0和Port 1)即可完成,是S7-200 CPU默认的通信方式。,S7-200的PPI通信,Micro WIN,CPU 224,TD 200,OPC,OP7,典型的S7-200系统的PPI网络,S7-200之间的PPI通信,S7-200之间的PPI通信可以通过使用PROFIBUS网线直接连接在200CPU的端
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