profibus 主站软件_SIMATIC S71500与TIA博途软件的使用连载63
以下内容节选自机械工业出版社出版的西门子自动化技术丛书----《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》, 作者崔坚。更多更详细的内容请您参考《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》一书。
网络及通信服务的转变
9.2网络及通信服务的转变
9.2.1 从PROFIBUS到PROFINET的转变
PROFIBUS基于RS485网络,现场安装方便,通信速率可以根据PROFIBUS电缆长度灵活调整,通信方式简单。第三方厂商支持的PROFIBUS设备种类较多,在以往的使用中深受广大工程师和现场维护人员的青睐。随着工业的快速发展,控制工艺对工业通信的实时性和数据量又有了更高的要求,同时也需要将日常的办公通信协议应用到工业现场中。着眼于未来,西门子公司在十多年前就已经推出PROFINET,到目前为止已经大规模地应用在各个行业中。
基于工业以太网的PROFINET完全满足现场实时性的要求。通过PROFINET可以实现通信网络的一网到底,即从上到下都可以使用同一种网络,如图9- 2所示,便于网络的安装、调试和维护(强烈建议控制网络与监控网络使用不同的子网)。每一个S7-1500 CPU都集成了PROFINET接口,此外,考虑项目集成的便易性,在大型PLC CPU1516/CPU 1517/CPU 1518也集成了PROFIBUS接口,但是只能作为主站。
图9- 2PROFINET 一网到底
1) PROFINET对比PROFIBUS的优点
为了继承PROFIBUS的使用方式,在TIA博途软件配置上基本相同。
实时性强,站点最短更新时间可以达到250μs(基于2.2版本),并且各个站点的更新时间可以单独设置。
一个控制器可以连接多达512个站点(例如S7-1518 CPU)。
控制器可以同时作为IO控制器(相当于PROFIBUS主站)和IO设备(相当于PROFIBUS从站)。
基于以太网,支持灵活的拓扑,如星型、树型、环型、混合型等。
可以使用无线网络进行通信。
集成WEB功能,可以查看报文的出错率。
诊断方便。
通信数据量大。
没有终端电阻的限制。
2) PROFINET对比PROFIBUS的弱点及应对方法
两个相邻站点不能超过100米,超过100米,则需要在2站点间加上一个交换机作为中继器。如果距离较长,考虑到成本可以使用光纤。
中间站点不能掉电,否则后面的网络不能通信,使用环网可以解决这个问题。
对于原有项目,如不想改动PROFIBUS网络,可以使用IE/PB link网关进行不同网络间的转换。
3) 两种网络抗干扰性的探讨
两种网络都使用屏蔽双绞线,一般来说,在物理层上抗干扰性应该是相同的,除非是屏蔽层更密。
PROFINET使用RJ45以太网接口,与外部信号隔离,站点间没有电位差的问题。因此,不会存在PROFINET烧接口的问题,但是一定注意不要超过最大的隔离电压。
现场许多PROFIBUS瞬间掉站的问题往往不是干扰的问题,而是接线与安装的问题,或是使用非标的接头和电缆,或是在后期的技改中没有按照规范接线,看似简单,但是如果在安装和接线时不注意细节,就可能造成故障频出。PROFINET的安装与拓扑与以太网相同,安装技术已经非常成熟,并且没有PROFIBUS对网络拓扑和终端电阻的要求,这样在实际应用中可以避免上述的绝大部分问题。
9.2.2 MPI接口被PROFINET接口替代
与S7-300/400不同,每一个S7-1500 CPU标配一个以太网接口(自带两**换机),向上可以连接HMI,向下可以连接分布式I/O,横向可以进行PLC站点间的通信。同时,该以太网接口也可以用于编程与调试,不需要特殊的适配器。使用PC机上的以太网接口就可以进行通信,众多功能与优点远超MPI,这也是S7-1500系统没有MPI接口的原因。
9.2.3 基于PROFIBUS通信服务的变化
PROFIBUS标准的三种通信服务有DP、PA和FMS。FMS用于主站间数据通信,配置过程非常繁琐,近些年少有使用;除此之外,基于PROFIBUS的FDL通信服务用于西门子S7-300/400主站间的通信,在PN接口推出后,FDL因性价比低的原因而使用减少。基于以上考虑,S7-1500系统中将不再使用FMS、FDL通信服务。
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