内蒙古西门子S7-1500PLC模块代理优势价格

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西门子PLC的工业通信网络系统是怎样的

    1)网络系统综述

    西门子工业控制网络系统即SIMATIC NET，覆盖了控制系统现场级、过程控制级、监控/操作级、管理级及更高层次的应用级等应用领域，它将这些领域的所有传感器、模拟仪表/智能仪表、智能/非智能执行机构、供电/配电设备、控制PLC、操作盘/站、显示屏/器、编程器、数据库服务器以至于Web服务器等所有设备分层次地、子系统模块化地连接起来，并用一个统一的集成软件系统，将网络中的所有设备和数据、信息等管理起来，使整个系统形成一个有机整体。SIMATIC NET可分为4个层次：现场设备级网络、现场及控制级网络、控制及管理级网络、IT管理级网络。

    2)现场设备级网络

    主要有AS-i接口和EIB网络，其网络设备提供良好的防尘、防潮湿、防水、防爆和耐高温等性能，特别适合恶劣工业现场环境，用于现场设备，如传感器、变送器、开关、显示屏和操作终端等与PLC的连接，并且提供快速、稳定的通信响应性能。

    3)现场及控制级网络

    主要有PROFIBUS-PA和PROFIBUS-DP及MPI等。网络具有良好的互连和连通性能，通信可靠，布线方便，主要用于PLC之间、智能仪表、智能现场设备、操作员站等的连接，同时可将AS-i、EIB网络作为子站连入PROFIBUS网络中，并与上一级工业以太网络实现互连。PROFIBUS-PA还具有一定的防护等级，也可用于与现场设备的连接，以达到现场设备模块化的目的，为组件自动化提供支持。

    4)控制及管理级网络

    控制及管理级网络即工业控制以太网，符合IEEE 802.3/802.3u标准，提供10Mb/s或100Mb/s高速通信功能，主要用于大型PLC系统的监控级和管理级设备之间的连接，如系统工程师站、操作员站、大型显示屏等，也町用于大型PLC系统之间、PROFIBUS网络之问的互连。

    5) IT管理级网络

    IT管理级网络即Itlution，它基于工业以太网，结合ISDN、GSM等公用通信网络，以TCP/IP为协议平台，利用现代IT技术实现更强大的工业控制网络数据管理、Internet接入、远程数据访问及无线网络接入等服务和功能。

PLC网络支持多种拓扑结构，如星形、树形、总线型和环形网络拓扑结构等。

    1)星形拓扑( Star Topology)

    星形拓扑是用一个节点作为中心节点，其他节点直接与中心节点相连构成的网络。星形拓扑结构的网络属于集中控制型网络，整个网络由中心节点执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过中心节点。每一个要发送数据的节点都将要发送的数据发送到中心节点，再由中心节点负责将数据送到目的节点。星形拓扑结构的特点是建网容易、可靠性强、故障诊断和隔离容易，缺点是所需的线缆多、对中心点的依赖性强、要求中心点有较高的处理能力。

    2)树形拓扑(Tree Topology)

    树形拓扑结构是网络节点呈树状排列，整体看来就像一棵朝上的树，因而得名。它是一种类似于总线拓扑的局域网拓扑。树形网络可以包含分支，每个分支又可包含多个节点。它具有较强的可折叠性，非常适用于构建网络主干，还能够有效地保护布线投资，并且比星形拓扑的扩展性更高。

    3)总线型拓扑

    总线型拓扑是采用单根传输作为共用的传输介质，将网络中所有的设备通过相应的硬件接口和电缆直接连接到这根共享的总线上。总线型拓扑结构的特点是易于分布，但故障诊断困难，要求每个节点都要有介质访问控制功能，以便与其他节点有序地共享总线。

    4)环形拓扑

    环形拓扑结构是使用公共电缆组成一个封闭的环，各节点直接连到环上，信息沿着环按一定方向从一个节点传送到另一个节点。在环形拓扑结构中，有一个控制发送数据权力的“令牌”，它按一定的方向单向环绕传送，每经过一个节点都要判断一次，是发给该节点的则接收，否则就将数据送回环中继续向下传。环形拓扑结构的特点是所需要的电缆少、控制简单，但整体可靠性差并且故障诊断困难、对节点的要求高。

  1)开放系统互连(OSI)

    开放系统互连基本参考模型( Open System  Interconnection，OSI)，也称“七层结构模式”，是标准化组织(ISO)建议的一种计算机网络体系结构，1983年成为标准。其目的是使各种信息处理系统都可以通过OSI标准的实现而成为开放系统，并为各种分布式信息处理应用提供统一的环境，实现网络上的可移植性、互操作性和分布式计算。OSI针对计算机的功能层次由内向外（或由低到高）分为七层结构，即物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层，如图10-15所示。各层的功能相对独立，下层功能是上层功能的基础；相邻层之间设立接口，对应层之间设立协议。网络的分层及网络层间接口和协议的集合即是所谓的“网络体系结构”。

    2)物理层( Physical Layer)

    物理层规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输比特流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义DTE和DCE之间各个线路的功能；规程特性定义利用信号线进行比特流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息时，DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。在这一层，数据的单位称为比特( bit)。属于物理层定义的典型规范代表包括EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V35、RJ-45等。

    3)数据链路层( Datalink Layer)

    数据链路层在物理层提供比特流服务的基础卜，建立相邻节点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层，数据的单位称为帧(frame)。数据链路层协议的代表包括SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

    4)网络层(Network Layer)

    在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换节点，确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息一一源站点和目的站点地址的网络地址。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。在这一层，数据的单位称为数据包( Packet)。网络层协议的代表包括IP、IPX、RIP、OSPF等。

    5)传输层( Transport Layer)

    传输层的任务是根据通信子网的特性地利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责可靠地传输数据。在这一层，信息的传送单位是报文。TCP的数据单元称为段( Segments)，而UDP协议的数据单元称为“数据报( Datagrams)”。该层为上层提供端到端的透明的、可靠的数据传输服务。传输层协议的代表包括TCP、UDP、SPX等。

    6)会话层( Session Layer)

    会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之问的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制，如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

    7)表示层( Presentation Layer)

    表示层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法，即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩、加密和解密等工作都由表示层负责。

    8)应用层( Application Layer)

    应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要，以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。应用层协议的代表包括Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

  (1)在一个PPI网络中，与一个从站通信的主站的个数并没有限制，但是一个网络中主站的个数不能超过32个。主站既可以读/写从站的数据，也可以读/写主站的数据。也就是说，S7-200作为PPI主站时，仍然可以作为从站响应其他主站的数据请求。  一个主站CPU可以读/写网络中任何其他CPU的数据。

    (2)避免简单地定时激活NetR/NetW。由于串行通信的特点（如上所述），无法得知何时真正结束，如果定时进行网络读/写通信，必须判断此次通信是否正常结束。

    (3)同时有效的NetR/NetW指令不能超过8个，否则通信请求队列会超出操作系统的管理能力。

    (4)使用SM0.0调用网络读/写指令，虽然能*工作，但不能超过8个指令，而且会出现监控时指令块变为红色的现象，还是加上必要的读/写状态判断条件。

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