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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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和利時(shí)HOLLiAS-PLC硬件配置方案

和利時(shí)HOLLiAS-PLC硬件配置方案

2003/9/2 21:11:00
HOLLiAS-PLC產(chǎn)品提供了完善的網(wǎng)絡(luò)接口、I/O以及功能模塊,產(chǎn)品貼近用戶的五種解決方案可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行靈活的配置,根據(jù)不同的需求可以做出合理的、高性價(jià)比的硬件配置方案。
■HOLLiAS-PLC MPI解決方案   MPI是由西門子公司推出的協(xié)議,在協(xié)議上,MPI與Profibus-DP僅在第七層不同。MPI的通訊方式是一種廉價(jià)、優(yōu)質(zhì)的通訊方式,該方式直接采用CPU的編程口(MPI口),無(wú)需其它網(wǎng)絡(luò)模塊。在結(jié)構(gòu)上,MPI沒(méi)有主從式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上全為主站。
  如上圖所示為MPI解決方案,操作員站與HOLLiAS-PLC模塊之間通過(guò)一根MPI電纜就可以完成通訊。在速度和通訊距離要求不高的地方,使用MPI的通訊方式是比較好的選擇。 ■HOLLiAS-PLC串行通訊解決方案   HOLLiAS-PLC系統(tǒng)可提供RS232通信模塊,采用3964+RK512協(xié)議,直接接入PC機(jī),也可提供RS485通信模塊,提供無(wú)協(xié)議的ASCII通信方式,直接與PC機(jī)進(jìn)行連接。通過(guò)RS485模塊,系統(tǒng)可以連接多達(dá)32臺(tái)RS485接口現(xiàn)場(chǎng)儀表。
■HOLLiAS-PLC無(wú)線通訊解決方案   HOLLiAS-PLC系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。無(wú)線通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)電臺(tái)來(lái)完成的。   無(wú)線通訊系統(tǒng)由一個(gè)主站電臺(tái)和相應(yīng)采集站電臺(tái)及相關(guān)設(shè)備組成,擔(dān)負(fù)著控制室和相應(yīng)站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。中心站負(fù)責(zé)各采集/控制站的輪詢,采集/控制站中CPU通過(guò)RS232通訊模塊連接電臺(tái),這樣,在中心站的電腦里就可以看到各個(gè)采集站的數(shù)據(jù)。
最終的數(shù)據(jù)必須依據(jù)實(shí)地的無(wú)線電電波傳播測(cè)試結(jié)果。無(wú)線電電波傳播測(cè)試完成后,根據(jù)測(cè)試情況和實(shí)地地形地貌,通過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),推論出各個(gè)遠(yuǎn)端站的天線架設(shè)高度等信息,從而為最終的設(shè)計(jì)報(bào)告提供依據(jù)。 ■HOLLiAS-PLC現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案   現(xiàn)場(chǎng)總線就是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),在微機(jī)化測(cè)控設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字化通信的系統(tǒng),也稱為開(kāi)放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)場(chǎng)總線一般是開(kāi)放的、與制造商無(wú)關(guān)的并且沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。世界上任何廠商都可以利用該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)自己的產(chǎn)品。其中Profibus-DP用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí),這一級(jí)要求響應(yīng)時(shí)間短,分散的外設(shè)間信息高速傳輸。Profibus-DP為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的一個(gè)子項(xiàng),主要特點(diǎn)是速度快,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開(kāi)放,有眾多廠家產(chǎn)品支持,相比其他總線系統(tǒng),其速度可以達(dá)到12Mbps,能夠完成快速機(jī)械連鎖控制。和利時(shí)公司已經(jīng)掌握了Profibus-DP的核心技術(shù),并把其應(yīng)用于HOLLiAS-PLC系統(tǒng)中。
HOLLiAS-PLC產(chǎn)品提供了帶DP從站接口的CPU,同時(shí)還提供了DP主站/從站接口模塊。DP主站接口模塊最多可以連接128個(gè)DP從站,為系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展留有充足的接口。系統(tǒng)中采用帶DP從站接口的CPU作為子站,其控制功能可以不依賴于網(wǎng)絡(luò),即使網(wǎng)絡(luò)發(fā)生斷線等故障,子站設(shè)備也不會(huì)失控;同時(shí)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)通訊量較大時(shí),避免因網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷過(guò)重導(dǎo)致通訊效率低下,造成設(shè)備的監(jiān)控不及時(shí)。   如果在計(jì)算機(jī)中插入DP主站卡,那么計(jì)算機(jī)就可以作為主站對(duì)從站設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制。如下圖所示:
Profibus-DP通訊電纜采用屏蔽雙絞線,可有效地避免對(duì)系統(tǒng)通訊的干擾。同時(shí),其他滿足Profibus認(rèn)證的產(chǎn)品也可以與HOLLiAS-PLC進(jìn)行連接,更有效地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。 ■HOLLiAS-PLC以太網(wǎng)解決方案   以太網(wǎng)是一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),基于CSMA/CD(Carrier sense multiple Access with Collision Detection,載波偵聽(tīng)/碰撞檢測(cè))控制各節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn),在中等通信量時(shí),以太網(wǎng)技術(shù)是非常有效的,它在大多數(shù)速率的情況下都提供了高性能。以太網(wǎng)通訊的傳輸協(xié)議為TCP/IP,TCP/IP為開(kāi)放式協(xié)議,因此以太網(wǎng)是目前開(kāi)放性最好的網(wǎng)絡(luò),被大多數(shù)廠家的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品所應(yīng)用,能夠輕松滿足用戶將來(lái)的擴(kuò)容需要,從而能夠很好保護(hù)用戶的投資。   應(yīng)用以太網(wǎng)方式進(jìn)行通訊,可以使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,減少了中間環(huán)節(jié),降低發(fā)生故障和瓶頸效應(yīng)的幾率。以太網(wǎng)的通訊方式以其開(kāi)放性為將來(lái)系統(tǒng)擴(kuò)展、增加第三方的設(shè)備提供了最大的可能性。工業(yè)以太網(wǎng)采用10Base2方式,每網(wǎng)段距離可達(dá)200m,通訊速率為10Mbps,并且不會(huì)因通訊距離的增減而影響通訊速率。
HOLLiAS-PLC產(chǎn)品提供了以太網(wǎng)方式的解決方案,采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)星型/總線型結(jié)構(gòu),可以提供RJ45接口,也可以采用同軸電纜和光纜。HOLLiAS-PLC產(chǎn)品提供帶以太網(wǎng)接口的PLC,通過(guò)這個(gè)接口,系統(tǒng)可以與其他符合TCP/IP協(xié)議的系統(tǒng)或設(shè)備相連。如上圖所示,幾個(gè)帶以太網(wǎng)接口的PLC通過(guò)工業(yè)級(jí)HUB與帶以太網(wǎng)卡的操作員站相連接,連接方式非常簡(jiǎn)便可靠。   由于以太網(wǎng)傳輸原理的制約,在網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)設(shè)備較多時(shí),相互之間數(shù)據(jù)傳輸有可能因?yàn)閿?shù)據(jù)碰撞而發(fā)生阻塞現(xiàn)象。HOLLiAS-PLC的以太網(wǎng)接口采用了專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的獨(dú)有技術(shù)——IPC通訊方式,在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通訊時(shí),無(wú)論是發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)都被保存在接口模塊的數(shù)據(jù)緩存器中,當(dāng)接到其他站的通訊請(qǐng)求時(shí),接口模塊會(huì)自動(dòng)判斷本次請(qǐng)求的數(shù)據(jù)與上次請(qǐng)求的數(shù)據(jù)是否一致,若被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在兩次通訊之間沒(méi)有發(fā)生變化,被請(qǐng)求通訊的站會(huì)向請(qǐng)求通訊的站發(fā)出一個(gè)極短的特殊意義字符,告之?dāng)?shù)據(jù)未發(fā)生變化,而不發(fā)送整個(gè)數(shù)據(jù)包。這種設(shè)計(jì)可以降低70-80%的數(shù)據(jù)通訊量,從而最大程度地降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷,避免網(wǎng)絡(luò)阻塞的發(fā)生,有效地提高了系統(tǒng)的可靠性。
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