和利時HOLLiAS-PLC硬件配置方案

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)用戶需要進行靈活的配置，根據(jù)不同的需求可以做出合理的、高性價比的硬件配置方案。 ■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、優(yōu)質(zhì)的通訊方式，該方式直接采用CPU的編程口（MPI口），無需其它網(wǎng)絡(luò)模塊。在結(jié)構(gòu)上，MPI沒有主從式結(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，也可提供RS485通信模塊，提供無協(xié)議的ASCII通信方式，直接與PC機進行連接。通過RS485模塊，系統(tǒng)可以連接多達32臺RS485接口現(xiàn)場儀表。 ■HOLLiAS-PLC無線通訊解決方案 　　HOLLiAS-PLC系統(tǒng)可以通過無線方式進行數(shù)據(jù)的傳輸。無線通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸是通過電臺來完成的。 　　無線通訊系統(tǒng)由一個主站電臺和相應(yīng)采集站電臺及相關(guān)設(shè)備組成，擔(dān)負著控制室和相應(yīng)站點之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。中心站負責(zé)各采集/控制站的輪詢，采集/控制站中CPU通過RS232通訊模塊連接電臺，這樣，在中心站的電腦里就可以看到各個采集站的數(shù)據(jù)。 最終的數(shù)據(jù)必須依據(jù)實地的無線電電波傳播測試結(jié)果。無線電電波傳播測試完成后，根據(jù)測試情況和實地地形地貌，通過理論計算和實際經(jīng)驗，推論出各個遠端站的天線架設(shè)高度等信息，從而為最終的設(shè)計報告提供依據(jù)。 ■HOLLiAS-PLC現(xiàn)場總線解決方案 　　現(xiàn)場總線就是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場，在微機化測控設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字化通信的系統(tǒng)，也稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線一般是開放的、與制造商無關(guān)的并且沒有知識產(chǎn)保護的標(biāo)準(zhǔn)。世界上任何廠商都可以利用該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計自己的產(chǎn)品。其中Profibus-DP用于現(xiàn)場級，這一級要求響應(yīng)時間短，分散的外設(shè)間信息高速傳輸。Profibus-DP為國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158的一個子項，主要特點是速度快，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開放，有眾多廠家產(chǎn)品支持，相比其他總線系統(tǒng)，其速度可以達到12Mbps，能夠完成快速機械連鎖控制。和利時公司已經(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DP從站，為系統(tǒng)的進一步擴展留有充足的接口。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)備也不會失控；同時當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)通訊量較大時，避免因網(wǎng)絡(luò)負荷過重導(dǎo)致通訊效率低下，造成設(shè)備的監(jiān)控不及時。 　　如果在計算機中插入DP主站卡，那么計算機就可以作為主站對從站設(shè)備數(shù)據(jù)進行采集和控制。如下圖所示： Profibus-DP通訊電纜采用屏蔽雙絞線，可有效地避免對系統(tǒng)通訊的干擾。同時，其他滿足Profibus認證的產(chǎn)品也可以與HOLLiAS-PLC進行連接，更有效地對系統(tǒng)進行控制。 ■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/碰撞檢測）控制各節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)的訪問，在中等通信量時，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為開放式協(xié)議，因此以太網(wǎng)是目前開放性最好的網(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的擴容需要，從而能夠很好保護用戶的投資。 　　應(yīng)用以太網(wǎng)方式進行通訊，可以使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔，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)的通訊方式以其開放性為將來系統(tǒng)擴展、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200m，通訊速率為10Mbps，并且不會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，通過這個接口，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，幾個帶以太網(wǎng)接口的PLC通過工業(yè)級HUB與帶以太網(wǎng)卡的操作員站相連接，連接方式非常簡便可靠。 　　由于以太網(wǎng)傳輸原理的制約，在網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點設(shè)備較多時，相互之間數(shù)據(jù)傳輸有可能因為數(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)計的獨有技術(shù)——IPC通訊方式，在兩個節(jié)點之間通訊時，無論是發(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求時，接口模塊會自動判斷本次請求的數(shù)據(jù)與上次請求的數(shù)據(jù)是否一致，若被請求的數(shù)據(jù)在兩次通訊之間沒有發(fā)生變化，被請求通訊的站會向請求通訊的站發(fā)出一個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)送整個數(shù)據(jù)包。這種設(shè)計可以降低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。