
- •Тольяттинский государственный университет
- •Введение
- •1. Структура гак
- •2. Декомпозиция задачи
- •2.1 Входные данные для системы управления второго уровня
- •3. Разработка архитектуры системы управления
- •3.1 Выбор программируемого логического контроллера
- •Общие технические характеристики плк simatic s7-200
- •3.2 Конфигурирование плк на примере плк simatics7-300.
- •Основные технические характеристики процессора ср 343-2
- •Основные технические характеристики процессора ср 343-1
- •3.3 Выбор датчиков
- •3.6 Организация сетевых переходов
- •3.7 Выбор оборудования для реализации третьего уровня управления
- •3.8 Построение архитектуры системы управления
3.6 Организация сетевых переходов
Для организации обмена данными между различными сетями, например PROFIBUS/AS, используются специальные модули, позволяющие осуществлять сетевые переходы. Это решение позволяет подключить каждое устройство полевого уровня только к одной из сетей, используемой в СУ.
Соединитель IE/PB
Модуль
IE/PB Link обеспечивает обмен данными между
сетями Industrial Ethernet и PROFIBUS. Модуль
поддерживает стандарт PROFInet, определяющий
модель построения систем автоматизации
с распределенным интеллектом и сквозного
обмена данными между PROFIBUS и Industrial
Ethernet с поддержкой IT-стандартов.
Рис. 10. Пример применения IE/PB Link как сетевого перехода от Industrial Ethernet к PROFIBUS для вертикальной интеграции
PROFInet позволяет поддерживать взаимный обмен данными между компонентами PROFIBUS, а также между компонентами PROFIBUS и Ethernet. К подчиненной сети PROFIBUS-DP модуля IE/PB Link могут подключаться как стандартные, так и интеллектуальные ведомые DP-устройства.
Дополнительно модуль IE/PB Link обеспечивает поддержку функций вертикальной интеграции систем автоматизации с более высокими уровнями управления предприятием.
Технические характеристики модуля приведены в таблице 22
Таблица 22
Технические характеристики модуля IE/PB
Характеристика |
Значение |
Скорость передачи данных:
|
10/100 Мбит/с; 9.6 Кбит/с…12 Мбит/с, включая 45.45 Кбит/с (PROFIBUS-PA). |
Интерфейсы:
|
15-полюсное гнездо соединителя D-типа с фиксатором (автоматическое переключение между AUI и витой парой); RJ45 гнездо.
9-полюсное гнездо соединителя D –типа; 4-полюсный терминальный блок. |
Напряжение питания |
=24В ±5%. |
Потребляемый ток при =24В |
600мА. |
Рассеиваемая мощность |
10Вт. |
Допустимый диапазон температур:
|
0 … +60°C. -40 … +70°C. |
Относительная влажность |
до 95% при +25°C. |
Габариты (ВхШхГ) |
80х125х120 мм. |
Масса |
600г. |
Степень защиты |
IP 20 |
Модуль DP/AS Link 20E
Модуль DP/AS 20 позволяет ведущему устройству PROFIBUS-DP, а именно ПЛК обслуживать до 248 дискретных элементов (до 124 входов и до 124 выходов), подключаемых к AS интерфейсу. Модуль может использоваться в стандартном рабочем режиме AS-интерфейса (М2). В этом режиме может выполняться обращение к битам данных ведомых устройств. При этом поддерживаются следующие запросы ведущего устройства: изменение адреса; запись параметров; чтение данных конфигурации; установка режимов конфигурирования; установка текущей конфигурации.
Преимуществом данного модуля является включение AS-интерфейса без связи с сетью PROFIBUS, соответственно выделенный ранее коммуникационный процессор ПЛК СР 343-2 не требуется, также как и не требуется дополнительный источник питания.
Рис. 11. Пример сетевого перехода от PROFIBUS DP на AS-интерфейс через DP/AS-Interface Link 20E
В качестве ведущих устройств PROFIBUS-DP могут использоваться:
программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 с коммуникационными процессорами CP 342-5;
программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 с коммуникационным процессором CP 443-5 Extended;
программируемые контроллеры SIMATIC S5 с коммуникационным процессором CP 5431 FMS/DP или интерфейсным модулем IM 308С;
промышленные компьютеры с коммуникационными процессорами CP 5613 или CP 5614, а также коммуникационными процессорами CP 5611/ CP 5511 и пакетом SOFTNET DP;
системы автоматизации других производителей, поддерживающие функции стандартного ведущего устройства PROFIBUS-DP.
Посредством данного модуля сокращается время простоев и обслуживания при выходе из строя slave-устройства благодаря наличию световой индикации. Технические характеристики модуля приведены в таблице 23
Таблица 23
Технические характеристики модуля DP/AS Link 20E
Характеристика |
Значение |
Время цикла AS-интерфейса |
5мс на сеть с 31 ведомым устройством, 10мс на сеть с 62 ведомыми устройствами |
Скорость передачи данных по PROFIBUS-DP |
До 12 Мбит/с |
Поддерживаемый профиль ведущего устройства AS-интерфейса |
M0e, М1e в соответствии со спецификацией AS интерфейса версии 2.1 |
Конфигурирование AS-интерфейса |
С помощью кнопки на фронтальной панели модуля. |
Интерфейсы:
|
7-полюсный терминальный блок с винтовыми зажимами 9-полюсное гнездо соединителя D-типа |
Питание |
От кабеля AS-интерфейса в соответствии со спецификацией сети EN 50295 |
Потребляемый ток:
|
до 200мА до 90мА |
Потребляемая мощность |
3.7 Вт |
Монтаж |
На профильную шину DIN или на плоскую поверхность. |
Степень защиты |
IP 20 |
Диапазон рабочих температур |
0 … 60°C при горизонтальной установке, 0 … 45°C при вертикальной установке |
Диапазон температур хранения и транспортировки |
-40 … +70°C |
Относительная влажность |
95% при 25°C |
Габариты |
90х80х60мм |
Масса |
200 г |
Модуль IE/AS-i LINK PN IO
Модуль IE/AS-i LINK PN IO выполняет функции прибора ввода-вывода PROFINET IO (по IEC 61158) и ведущего устройства AS-Interface (спецификация AS-Interface V3.0 по EN 50 295). Он обеспечивает возможность получения доступа к даннымAS-InterfaceизIndustrialEthernet.
Рис. 12. Подключение AS-Interface к PROFINET через IE/AS-i LINK PN IO с одним или двумя интерфейсами ведущего устройства AS-Interface
Контроллер ввода-вывода PROFINETIOспособен выполнять циклический обмен данными ввода-вывода сAS-Interface. Контроллер ввода-вывода, поддерживающий службы асинхронного обмена данными, позволяет дополнительно использовать вызовы ведущего устройстваAS-Interface. Таким образом, модульIE/AS-iLINKPNIOявляется идеальным решением для построения систем распределенного ввода-вывода, в которыхAS-Interfaceвыступает в качестве подсети сетиPROFINETIO.
Питание производится через кабель AS-Interface - отсутствие необходимости использования дополнительного блока питания. Встроенный мониторинг замыканий жил кабеля AS-Interface на землю.
Таблица 24
Технические характеристики модуля IE/AS-i LINK PN IO
Характеристика |
Значение |
Скорость обмена данными на сегмент AS-интерфейс:
|
5мс на сеть с 31 ведомым устройством; 10мс на сеть с 62 ведомыми устройствами; 10/100 Мбит/с, автоматическая настройка. |
Интерфейсы:
|
1 x 4-полюсный терминальный блок (съемный); 2 x 4-полюсных терминальных блока (съемные); 2 x гнезда RJ45 (коммутируемые порты); 3-полюсный блок с контактами-защелками (съемный). |
Дисплей |
128 x 64 точек, с внутренней подсветкой. |
Клавиатура |
6 мембранных клавиш. |
Напряжение питания:
|
в соответствии со спецификацией AS-Interface по EN 50 295; =24 В, проводник PE. |
Потребляемый ток из AS-Interface |
не более 600мА. |
Нагрузочная способность:
|
70 мА
7.5 Вт |
Допустимый диапазон температур:
|
0 … +60°C. -30 … +70°C. |
Относительная влажность |
до 95% при +25°C. |
Габариты (ВхШхГ) |
90х132х88.5 мм. |
Масса |
380г. |
Степень защиты |
IP 20 |
Конфигурирование AS-Interface |
с помощью кнопок на фронтальной панели; из среды STEP 7 от V5.4 SP1 и выше; через Web интерфейс. |