工业以太网的网络性能和网络技术
组合使用时,与原来的 10 Mbpps 技术相比,当前工业以太网技术可显著提高网络性能。 这些技术包括:这包括标准化的数据通讯协议。
ISO、TCP/IP 与 UDP 传输协议
使用 ISO 和 TCP/IP 作为传输协议。
PROFINET
基于工业以太网,PROFINET 实现了现场设备(IO 设备)与控制器(IO 控制器)的直接通讯,并可提供运动控制应用等时驱动控制解决方案。
媒体冗余协议(MRP)
IEC 61158 Type 10 标准中的用于提高环形拓扑结构网络可用性的协议。
并行冗余协议 (PRP)
采用符合 IEC 62439-3 标准的冗余方法,创建高可用性要求的、平行、立网络。PRP 冗余方法的基础是通过两个立网络(LAN A,LAN B)将帧发送两次。
信息技术(IT)
IT 通过工业以太网将 SIMATIC 与信息技术相整合。SIMATIC 也可以使用这些通信方法和通信通路。 根据产品及扩展阶段, SIMATIC或相应的通讯处理器支持 IT 环境下的技术,如:
电子邮件;
通过集成的电子邮件客户端,网络组件、通讯处理器和网络转换可发送电子邮件,以提供装置状态信息(如装置停机或即将发生过载)或自动请求一次维修。
HTML 页面可自由定义;
通信处理器可利用静态 HTML 页面实现 Web 诊断功能;利用可自由设置的 HTML 页面,实现了用户友好的显示画面。
使用文件传输协议(FTP);
耦合简便、通用,例如 PLCs 可连接到不同的工控机或嵌入系统。
IP 路由 (IP-R)
通过两个立接口(集成网络分离)以及 SCALANCE S 和 SCALANCE XM-400/XR-500,可实现 SIMATIC S7 到工业以太网(CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced)的系统连接,该连接支持千兆接口和 PROFINET 接口之间的 IP 报文传送。SCALANCE M 移动无线路由器可以在移动互联网及其所连接的局域网之间路由。
OPC (开放性、性、协作性)
OPC 是一种标准的、开放的、立于供应商的接口,广泛应用于自动化领域。它允许采用大量的各种不同协议(例如,S7 通信、PROFINET 和 SNMP 等)连接具备 OPC 功能的应用。
编程器/OP 通信
概述
不同型号的产品(5 芯,2 芯)可用于不同的应用场合
预装配 M12 插入式电缆,用于能量传输
耐用型电缆,设计安装于工业 应用中
UL 认证
由于电缆上印有以米表示的长度标记,因此易于确定长度
优势
坚固的电缆设计,可移动应用
不含硅树脂,因此特别适用于汽车行业(如喷漆生产线)
应用
为工业以太网/PROFINET 或 PROFIBUS 供电需要不同类型的电缆。应常用列出的电源电缆它们用于将防护等级为 IP65/67 的设备连接至 SCALANCE 组件的信号触点或 24 V DC 电源(2x0.75 电源电缆);也可用于电源供电(SIMATIC ET 200SP 的 5x1.5 电源电缆)。
另外,预装配电源连接电缆 (4 x 0.75) 具有不同的长度,用于连接 SIMATIC ET 200 的电源(M12 电源连接电缆)。
UL 认证
由于合适的UL型,该电缆可在**应用。
设计
具有圆形截面的 2 芯、4 芯或 5 芯坚固电缆,用于将信号触点和电源连接到工业区域中的 IP65/67 部件。
电缆类型
下列可工业使用电缆可以用来连接电源和信令触点:
电源导线 2 x 0.75;
用于连接信令触点和SCALANCE X 与 SCALANCE W 组件的 24 V DC 电压电源导线
坚固电源线 4 x 0.75;Robust Power Cable 4 x 0.75;
用于将 24 V DC 电源连接到 IP69 组件的电源线
电源导线 5 x 1.5;
用于连接 SIMATIC ET 200 的 24 V DC 电源的电源导线,使用 7/8" 插塞接头
M12 电源连接电缆 M12-180/M12-180;
4 芯 M12 电源连接电缆(A 编码),带有直向出线口,用于为 SIMATIC ET 200 提供 24 V DC 电源(预组装)
M12 坚固电源连接电缆 M12-180/M12-180;
4 芯 M12 电源连接电缆(A 编码),带有直向出线口,IP69,用于为 IP69 组件提供 24 V DC 电源(预组装)
概述
用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆
安装简单
FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术,可确保较短的组装时间
集成端接电阻(6ES7972-0BA30-0XA0 中不具有)
通过带 D-sub 接口的连接器可以连接编程器,*额外安装网络节点
应用
该 RS 485 总线连接器用于 PROFIBUS,可以用来将 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络组件连接至PROFIBUS的总线电缆。
设计
提供有各种类型的总线连接器,可优化用于连接的设备:
总线连接器具有轴向电缆引出线(180°),可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP,传输速率高达 12 Mbps,带集成的总线端接电阻
带垂直电缆引出线的总线连接器(90°);
这种接头采用垂直电缆引出线(有或没有编程器接口),数据传输速率高达 12 Mbps,带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或 12 Mbps 时,在带编程器接口的总线接头和编程器之间,需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。
有 30°电缆引出线的总线接头(经济型),无编程器接口,数据传输速率大为 1.5 Mbps,无集成的总线端接电阻。
PROFIBUS 快速连接 RS 485 总线接头(90°或 180°电缆引出线),传输速率大为 12 Mbps,采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装(用于硬线和软线)。
功能
总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口(9 针 Sub-D 接口)中。
可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。
通过从外部清晰可见的便于接触的开关,可以连接总线连接器中集成的总线端接器(不适用于 6ES7 972-0BA30-0XA0)。在此过程中,连接器中的进线和出线总线电缆是分开的(隔离功能)。
必须在 PROFIBUS 网段的两端进行这种连接。
集成
总线连接器
6ES7972-0BA12-0XA0
6ES7972-0BB12-0XA
6ES7972-0BA42-0XA0
6ES7972-0BB42-0XA0
6ES7972-0BA30-0XA0 1)
使用工业以太网所用的快速连接(RC)系统,可以将电缆从办公室连接到工厂内工业应用现场。
现场安装省时、无错误
标准使用 RJ45 布线技术
用于在现场将 RJ45 和 M12 插入式连接器与 4 芯 (2 x 2) 工业以太网光纤电缆组装在一起的理想解决方案
用来将 IE FC RJ45 模块化引出线与 8 芯(4 x 2)工业以太网 FC 电缆进行安装的佳解决方案
通过彩色编码和透明接点盖,可避免错误
FC 插塞式接头与 FC 电缆系列的协调系统,通过UL 认证
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 IP 子网的接口,可通过静态 IP 路由来 防火墙,用于防止 PLC 被未授权访问,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,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。
在过程控制系统(例如 PCS 7)中使用 SCALANCE X 交换机
工厂网络可通过 SCALANCE X-500 连接到管理层或公司网络
使用 PROFIsafe,实现故障无线通讯
多年以来,技术已集成到基于 SIMATIC S7 控制器、PROFIBUS 和 PROFIsafe 的标准自动化系统中。
这一范围已由具有 PROFINET 功能的部件加以扩展,从而提供了包含故障安装控制器、故障 I/O 以及相应组态环境的一个完整产品系列。
通过对 PROFIsafe 数据进行连续编号、进行时间以及使用密码或优化的循环冗余校验 (CRC) 进行真实性监视 PROFIsafe 可防止错误,如地址损坏、丢失、延迟等。
使用 PROFIsafe,实现故障无线通讯
网络耦联
要进行高性能的网络耦合,可使用模块化工业以太网交换机 SCALANCE XM-400。 使用 SCALANCE XM-400,可通过高速 IP 路由实现不同 IP 子网和路由器之间的通信。 支持该技术的方法包括:
静态路由
动态路由 OSPF(开放式短路径**)和
RIPv1/2(路由信息协议)
冗余路由 VRRP(虚拟路由器冗余协议)
高性能*三层交换与冗余路由 (VRRP) 相结合
结构布线
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)
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。
优势
丰富而灵活的工业布线产品系列
通过对外包层和编织屏蔽层进行剥离,数据终端连接更快速
简便的连接技术(绝缘刺破型接点),用于 4 芯(5 类 e)和 8 芯(6 类 A)工业以太网快速连接双绞线电缆
利用预调整的快速剥线工具,两种电缆的安装都十分方便
可靠的屏蔽层接触和松紧件
应用
10/100 Mbit/s
10/100/1000 Mbit/s
IE FC TP 电缆 2x2
IE FC TP 电缆 4x2
IE FC RJ45 插头 2x
IE FC M12 Plug PRO 2x2
IE FC RJ45 接头 4x2
IE FC M12 Plug PRO 4x2
IE FC RJ45 引出插座
IE FC RJ45 模块化插座
IE TP 软线
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单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
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