Оборудование Промышленные сети SIMATIC NET 
Промышленные сети SIMATIC NET
Промышленные сетевые решения от Siemens исходят из международных стандартов, которые приняты во всем мире организациями по обмену данными:
- • Industrial Ethernet - протокол, наиболее популярный во всем мире
- • PROFINET - открытый стандарт коммуникации, появившийся сравнительно недавно
- • PROFIBUS - стандарт для сетей полевого уровня
- • IWLAN – компоненты для промышленной беспроводной связи
- • AS-Interface - стандарт связи между датчиками и приводами
- • EIB/KNX - техническая сеть автоматизации зданий
- • SINAUT ST7 – мониторинг и управление сетями Simatic S7
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet – это общепризнанный международный стандарт организации промышленной связи. Высокопроизводительная сеть, отвечающая требованиям международного стандарта IEEE 802.3 (Ethernet). Сети Industrial Ethernet поддерживают механизм коллективного доступа с определением коллизий CSMA/CD и позволяют использовать следующие виды подключений:
- Электрические сети на основе промышленных витых пар (ITP – Industrial Twisted Pair) с двойным экранированием и обычных витых пар, IE FC TP кабели для быстрого монтажа и TP патч-корды
- Оптические сети на основе пластиковых PCF, POF и стеклянных FO оптоволоконных кабелей
- Стандартные и промышленные (IWLAN) беспроводные сети в соответствии с требованиями стандарта IEEE 802.11
Для выполнения электрических соединений в сетях Industrial Ethernet может использоваться несколько типов штекеров. При этом во всех новых изделиях преимущественно используется технология Fast Connect и штекеры RJ45. В зависимости от используемых компонентов на основе электрических и оптических сетей могут создаваться магистральные, древовидные, звездообразные и резервированные кольцевые топологии сети. Скорость передачи данных составляет 10/100/1000 Мбит/с. Максимальное количество станций и протяженность коммутируемой сети не ограничены.
Для подключения персональных компьютеров и программаторов к сетям стандарта Industrial Ethernet / PROFINET используются специализированные коммуникационные процессоры CP1604, CP1612, CP1613, CP1623, CP1616, CP1628 и стандартные сетевые карты Ethernet.
PROFINET
PROFINET – это открытый инновационный стандарт Industrial Ethernet (IEC 61158), охватывающий широкий спектр требований по использованию Ethernet в системах автоматизации, дальнейшее развитие сети Industrial Ethernet. PROFINET позволяет выполнять системно широкий обмен данными, поддерживает проектирование в масштабах предприятия и использует IT стандарты вплоть до полевого уровня. Существующие решения на базе промышленных сетей PROFIBUS и AS-Interface могут быть легко интегрированы в PROFINET. PROFINET существенно расширяет функциональные возможности сети Industrial Ethernet, имеющие решающее значение для построения систем автоматизации различного назначения.
PROFINET базируется на Industrial Ethernet и использует стандарт TCP/IP для дистанционного программирования, настройки параметров, конфигурирования и диагностики сетевых систем автоматизации. Одновременно он позволяет использовать те же каналы связи для обмена данными между системами автоматизации в реальном масштабе времени (RT), а также в реальном масштабе времени с использованием тактовой синхронизации (IRT). PROFINET позволяет создавать системы распределенного ввода-вывода, в которых приборы полевого уровня подключаются непосредственно к сети Industrial Ethernet и обслуживаются PROFINET контроллером ввода-вывода. PROFINET IO поддерживает единую концепцию диагностики и поиска неисправностей в системах автоматизации SIMATIC. Стандарт PROFINET позволяет также создавать распределенные системы управления перемещением / позиционированием с минимальным временем цикла шины и поддержкой профиля PROFIdrive. Благодаря поддержки модульных систем управления с распределенным интеллектом, базирующихся на использовании технологии CBA (Component Based Automation), обеспечивается возможность интеграции существующих решений на базе PROFIBUS в системы PROFINET CBA. Адресация и диагностика сети PROFINET базируется на использовании IT стандартов, таких как DCP и SNMP. PROFINET позволяет использовать не только проводные, но и беспроводные каналы связи. Для построения таких сетей применяются коммуникационные компоненты семейства SCALANCE W. Доступ к данным сети PROFINET может выполняться со стороны Web клиентов. Такой доступ базируется на стандартных Internet технологиях подобных HTTP, XML, HTML и скриптов. Передача данных в стандартных форматах позволяет использовать для их отображения стандартные Web браузеры, интегрировать данные сети PROFINET в современные информационные системы. Для защиты данных систем автоматизации PROFINET позволяет использовать все способы, хорошо зарекомендовавшие себя в офисных приложениях: управление доступом и авторизация, установка уровней доступа, использование операций кодирования данных, использование виртуальных сетей и т.д. Для реализации всех перечисленных функций в промышленных условиях предлагается использование сетевых компонентов серии SCALANCE S. PROFINET позволяет также создавать распределенные системы противоаварийной защиты и автоматики безопасности (F-системы) с обменом данными на основе профиля PROFIsafe.
PROFIBUS
PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) – открытая промышленная сеть полевого уровня, отвечающая требованиям международных стандартов IEC 61 158 / EN 50 170, предназначенная для построения систем распределенного ввода-вывода, а также обмена данными между системами автоматизации. С ее передовой технологией, определенной в международных стандартах, PROFIBUS превратился в мирового лидера среди полевых шин. Эта технология характеризуется:
- Использованием открытых стандартов
- Совместимостью
- Универсальной применимостью
- Гибкостью расширения
- Высоким коэффициентом готовности
Системы полевых шин PROFIBUS позволяют осуществить цифровой обмен данными между системой автоматизации (контроллером) и полевыми устройствами по одному последовательному шинному кабелю. Такой обмен данными характеризуется циклической передачей данных процесса и ациклической передачей аварийных сигналов, параметров и диагностических данных. Связанное с этим сокращение накладных расходов на прокладку кабелей и аппаратуру ввода-вывода представляет собой значительную потенциальную экономию. Существенно больший объем информации при передаче цифровых данных подразумевает значительные дополнительные преимущества для эксплуатации и обслуживания установок благодаря двунаправленному обмену данными, обширной диагностической информации для управления ресурсами, высокой точности (разрешение 32 бита). Шина PROFIBUS проста и надежна, может наращиваться в режиме онлайн и может использоваться как в некритических средах, так и в взрывоопасных зонах. Кроме этих свойств, следующие функции PROFIBUS особенно существенны для автоматизации технологических процессов:
- Интеграция ранее установленных HART-устройств
- Резервирование
- Ориентированный на обеспечение безопасности обмен данными с использованием профиля PROFIsafe
- Синхронизация во времени
- Метки времени
Как универсальная открытая полевая шина, PROFIBUS обеспечивает быстрый обмен данными с интеллектуальными устройствами децентрализованной периферии, а также обмен данными и одновременное электропитание датчиков и исполнительных устройств (PROFIBUS с системой PA). Благодаря концепции модульности с взаимно дополняющими технологиями передачи, унифицированному протоколу обмена данными и широкому ассортименту связанных прикладных профилей (PA-устройства, системы PROFIsafe, PROFIdrive, дистанционный ввод-вывод для РА, Ident или системы дозирования и взвешивания) PROFIBUS является единственной полевой шиной, которая может быть использована как в дискретном, так и в непрерывном производстве.
В сети PROFIBUS поддерживается три протокола передачи данных:
- PROFIBUS DP – для обеспечения высоких скоростей передачи данных (до 12 Мбит/с) и малых времен реакции (до 1мс) с децентрализованной периферией и интеллектуальными полевыми устройствами (пускатели, анализаторы и т.п.)
- PROFIBUS PA – для обеспечения автоматизации непрерывных производственных процессов для прямого подключения к полевым устройствам
- PROFIBUS FMS – для обмена данными между интеллектуальными сетевыми устройствами (контроллеры, компьютеры и т.д.)
PROFIBUS позволяет создавать магистральные, древовидные, кольцевые топологии, структуры точка-точка, точка-несколько точек с использованием электрических, оптических и инфракрасных каналов связи. Протяженность сетей составляет для электрической сети до 9,6км, для оптической сети до 90км, инфракрасной сети до 15м. Скорость передачи данных выбирается от 9,6 Кбит/с до 12 Мбит/с, включая 31,25 Кбит/с для протокола PROFIBUS PA. Максимальное количество станций на сеть - до 127 станций. Методом доступа является метод эстафетной передачи с поддержкой механизма «ведущий-ведомый» на нижнем уровне.
Для подключения персональных компьютеров и программаторов к сетям стандарта PROFIBUS / MPI используются специализированные коммуникационные процессоры CP5613, CP5614, CP5623, CP5624, CP5603, CP5512, CP5612, CP5622, CP5711.
AS-Interface
AS-Interface (Actuator Sensor Interface) – это промышленная сеть полевого уровня, предназначенная для построения относительно простых систем распределенного ввода-вывода на уровне отдельных машин и установок, отвечающая требованиям международных стандартов EN 50295 и IEC 62026-2. AS-Interface является открытым мировым стандартом. Он поддерживается множеством производителей датчиков и исполнительных устройств, объединенных во всемирную ассоциацию пользователей AS-Interface. AS-Interface – это сеть с одним ведущим устройством. Функции ведущих устройств AS-Interface способны выполнять соответствующие коммуникационные процессоры и модули связи.
EIB KNX
Стандарт KNX – это мировой стандарт для систем управления зданиями и сооружениями, европейская установочная шина. Шина KNX представляет собой децентрализованную систему событийного управления с последовательной передачей данных управления, контроля и сигнализации эксплуатационно технических функций и процедур по общему кабелю. К минимальной структурной единице KNX системы, линии, может быть физически подключено до 64 устройств (абонентов шины). С помощью устройств линейного сопряжения, подключаемых к так называемой главной линии, в одной зоне можно объединить до 15 линий, доведя общее количество устройств до 960. В свою очередь до 15 зон могут быть объединены в иерархию следующего уровня – область, с помощью устройств зонного сопряжения, устанавливаемых в так называемой линии зон.
FOUNDATION Fieldbus
Полевая сеть FOUNDATION Fieldbus H1 основывается на стандарте IEC 61158-2 и использует метод передачи данных MBP. Для передачи данных и питания сегментов этой сети используется экранированный 2-проводной кабель. Скорость передачи данных достигает 31,25 Кбит/сек. На одном сегменте сети FOUNDATION Fieldbus можно поместить до 32 узлов (вместе с модулем связи). Максимальная длина сегмента составляет 1900м. Сеть FOUNDATION Fieldbus H1 обладает таким отличительными характеристиками, как передача питания полевым устройствам, использование в опасных зонах с помощью искробезопасных устройств с барьерами, детерминированный цикл передачи данных, стандартный интерфейс шины и интеграция устройств с помощью стандартизованных описаний, поддержка локального управления, линейная, древовидная и кольцевая топологии.
Сетевой обмен данными
MPI (Multi Point Interface) сеть призвана для упрощения обмена данными внутри систем автоматизации Simatic, наравне с сетями PROFIBUS или Industrial Ethernet.
Поддержка протоколов Industrial Ethernet, ISDN и GSM позволяет интегрировать системы управления в общую схему управления, с современными технологиями.
Непосредственные PtP (Point-to-Point – точка к точке) соединения поддерживаются либо через встроенные интерфейсы центральных процессоров SIMATIC S7, либо через специальные коммуникационные процессоры. Через PtP интерфейсы системы SIMATIC S7 могут быть связаны с другими контроллерами S7, с контроллерами S5, а также контроллерами других производителей, принтерами, системами управления роботами, модемами, сканерами, промышленными и офисными компьютерами и другими устройствами. Используются следующие протоколы обмена данными: свободно конфигурируемый порт, Modbus RTU в качестве ведущего или ведомого устройства, USS для обмена данными с приводами, 3964 (R) для обеспечения надежного обмена данными, ASCII, RK 512.
Теперь, для управления мощностями производства возможно использование электронной почты, браузеров и Internet. Ведь обмен данных происходит по протоколам TCP/IP для Ethernet, SMTP для электронной почты и HTTM для доступа к данным через Web-браузеры.
Сети полевого уровня
Сети полевого уровня в основе своей используются для мониторинга и сбора данных от всех установленных промежуточных точек сети управления - контроллеров и датчиков.
Такую сеть можно построить при помощи встроенных интерфейсов контроллеров, коммуникационных процессоров или интерфейсы Simatic S7. Используя область отображения ввод-вывода, контроллер способен опрашивать датчики и выдавать команды управления циклично.
Это возможно реализовать через сети PROFIBUS-DP, AS-Interface и EIB.
Или просто отправьте письмо с запросом на адрес: sales@energostandart.ru
