Распределенные системы в среде PCS7

аппаратами сторонних (отличных от SIEMENS) производителей. В этом

случае необходимы модули с функцией связи. С помощью SIMATIC S7 все

CPU обеспечиваются MPI интерфейсом, с помощью которого  они могут

связываться друг с другом. Кроме того, для связи  могут быть применены

коммуникационные  процессоры (CP), выполняющие обмен данными с

высокой пропускной способностью и с различными протоколами  обмена.

     Модули  могут быть связаны сетью. Сеть - это аппаратное соединение между

узлами связи (коммуникационными узлами).

Обмен данными  происходит посредством "соединения" в соответствии со

специальным планом обработки данных ("служба обмена"), который

основывается  на специальной процедуре ("протокол"). Например, S7-

соединение является стандартом для S7-модулей с функциями  связи.

     В SIMATIC различают следующие разновидности  соединений: S7-

соединение, S7-соединение (отказоустойчивое), "point-to-point" [соединение

"точка к  точке"], FMS- и FDL-соединение, "ISO transport"-соединение, "ISO-on-

TSP"- и TSP-соединение, UDP-соединение и E-mail-соединение.

(Berger Step7 cтр 46) 

Коммуникационные функции (communications functions) 

     Коммуникационные  функции играют роль интерфейса между  программой

пользователя  и службой обмена подсети. Используемые для внутренних

соединений в SIMATIC S7 коммуникационные функции встроены в

операционную  систему CPU и вызываются с помощью системных блоков.

Загружаемые блоки  позволяют создавать соединение с устройствами

сторонних производителей (кроме Siemens) с помощью коммуникационных

процессоров.

Подсети  

     Подсети - это часть средств связи с  одинаковыми физическими

характеристиками  и одинаковой процедурой обработки  данных. Подсети

являются центральными объектами в системе связи  для утилиты SIMATIC

Manager.

Подсети отличаются своими рабочими характеристиками:

• MPI

экономичный способ создания сетей для небольшого количества

устройств SIMATIC с обменом малыми количествами данных.

• PROFIBUS

высокоскоростной  обмен малыми и средними объемами данных;

используется  прежде всего для работы с системами  распределенных

входов/выходов.

• Industrial Ethernet

связь между  компьютерами и PLC для высокоскоростного обмена

большими объемами данных.

• PTP ("Точка  к точке")

последовательная  связь между двумя коммуникационными  партнерами по

специальным протоколам. 
 
 
 

PROFIBUS 

     PROFIBUS ("PROcess FIeldBUS") используется как "шина полевого уровня

для автоматизации". PROFIBUS является общим стандартом, совместимым  с

EN 50170, для связывания  в единую сеть устройств полевого  уровня.

Линии передачи PROFIBUS могут иметь следующие типы исполнения:

экранированный  кабель "витая пара" и стеклянный или пластмассовый

оптико-волоконный кабель. Максимальная длина кабеля в шинном сегменте

зависит от скорости передачи данных; она может достигать 100 м при

наибольшей скорости передачи (12 Мбит/с) и может достигать 1000 м при

наименьшей скорости передачи (9,6 кбит/с). Длина сети может наращиваться

в случае применения повторителей или модулей оптической связи (optical link

modul).

     Максимальное  число узлов составляет 127 единицы. Различают активные и

пассивные узлы. Активные узлы имеют доступ к шине в течение

определенного отрезка времени и могут в это время посылать фреймы

данных. По прошествии этого промежутка времени активный узел передает

право доступа  к шине следующему узлу (процедура  доступа "token passing"

[передача "токена"]). Если пассивные узлы (slaves) были назначены

активному узлу (master), последний будет выполнять  обмен данными с

назначенными  ему пассивными узлами, пока имеет  доступ к шине. Пассивные

узлы не получают доступа к шине

     Вы  можете осуществлять связь с распределенной периферией посредством

сети PROFIBUS; при  этом используется соответствующая  служба обмена

PROFIBUS-DP. Вы можете  использовать или CPU со встроенным  или

вставляемым ведущим DP-устройством или использовать подходящий

коммуникационный  процессор. В сетях PROFIBUS можно также  использовать

связь внутри станции  посредством SFC или связь посредством SFB.

При использовании  соответствующих CP возможен обмен данными

посредством служб PROFIBUS-FMS и PROFIBUS-FDL. Как интерфейс для

программы пользователя используются загружаемые блоки (FMS-интерфейс

или SE 

Industrial Ethernet 

     Industrial Ethernet - это подсеть для обмена  данными между компьютерами и

программируемыми  контроллерами преимущественно  в промышленности в

соответствии  с международным стандартом IEEE 802.3.

Физически линии  передачи Industrial Ethernet могут быть в виде коаксиального

кабеля с двойным  экранированием, в виде кабеля "витая  пара" ("industrial")

или в виде стеклянного  оптико-волоконного кабеля. Длина  электрокабеля в

сети может  достигать 1,5 км, тогда как длина  кабеля оптической связи

достигает 4,5 км. Скорость передачи данных составляет 10 Мбит/с.

Максимальное  число узлов сети Industrial Ethernet может  превышать 1000

единиц. Каждый узел, получающий доступ к шине, прежде всего проверяет,

не посылает ли данные в это же время другой узел. Если другой узел

использует в  текущий момент шину, то узел, получающий доступ к шине,

ожидает в течение  случайным образом выбранного промежутка времени,

после чего совершает  новую попытку доступа к шине (процедура доступа

"CSMA/CD"). Все  узлы сети имеют равные права доступа.

Посредством сети Industrial Ethernet может быть также организован  обмен

данными с помощью  установления одного из следующих типов  связи: связи

через S7-функции  или связи посредством SFB. Если использовать для сети

Industrial Ethernet соответствующие CP, то тогда есть возможность

использовать  связь ISO transport или ISO-on-TCP, а также  использовать

интерфейс SEND/RESEIVE.ND/RESEIVE-интерфейс).

Сеть 

     Сеть - это соединение между несколькими  устройствами с целью их связи

друг с другом. Она состоит из одной или нескольких идентичных или разных

подсетей, связанных  друг с другом.

Подсеть

     В подсети все коммуникационные узлы связаны с помощью аппаратных

соединений, обладающих одинаковыми физическими характеристиками и

параметрами передачи, такими как скорость передачи; кроме того, обмен

данными в подсети  происходит в соответствии с единой процедурой

передачи данных. В системе SIMATIC применяются несколько  типов

подсетей: MPI, PROFIBUS, Industrial Ethernet и PTP ("point-to-point"

[соединение "точка к точке"]).

Служба  обмена (communications service)

     Служба  обмена (communications service) определяет, как  происходит обмен

данными между  коммуникационными узлами, и как  эти данные

обрабатываются. Служба обмена базируется на протоколе  обмена, который

помимо всего  прочего описывает процедуру  координации работы между

коммуникационными узлами.

(Berger Step7 cтр 47) 

Службы обмена (communications services) 

     Обменом данными в подсетях управляют  так называемые службы обмена,

тип которых  определяется типом соединения. Эти службы используются

преимущественно для целей, изложенных ниже:

S7-функции  - это главная служба обмена в SIMATIC. S7-функции

интегрированы в операционную систему CPU, и обеспечивают связь

(коммуникации) между центральными процессорами, устройствами HMI и

программаторами.

Ниже представлен  краткий обзор их функций:

• Функции для  программатора (PG):

тестирование, запуск и сервисные функции; в PG они используются,

например, для  выполнения функции мониторинга  переменных "monitor

variables" или для чтения буфера диагностики или для запуска программ

пользователя.

• Функции для  человеко-машинного интерфейса (HMI):

используется  подключенными панелями оператора (OP), например, для

выполнения функции  чтения/записи переменных.

• SFB-коммуникации (SFB-communications):

управляемые событиями  функции для обмена большими объемами

данных; запускаются  вызовом SFB в программе пользователя с

функциями модификации  и мониторинга; статические, для

сконфигурированных  соединений.

• SFC-коммуникации (SFC-communications):

управляемые событиями  функции для обмена данными объемом  до 76

байт за передачу; запускаются вызовом SFC в программе  пользователя с

функциями модификации  и мониторинга; динамические, для

несконфигурированных  соединений.

S7-функции могут  выполняться в подсетях MPI, PROFIBUS и Industrial

Ethernet.

(Berger Step7 cтр 52) 

С PROFIBUS-DP осуществляется обмен данными между ведущим и

ведомыми устройствами через распределенную периферию. Связь  имеет

"прозрачный  режим" и отвечает стандарту  EN 50170 том 2. С помощью

данной службы обмена может быть организован доступ к ведомым

устройствам, отвечающим стандартам SIMATIC S7 и прочим стандартам в

подсетях PROFIBUS.

С PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification ["Спецификация сообщений

в шине полевого уровня"]) осуществляется передача структурированных

переменных (FMS-переменных) в соответствии со стандартом EN 50170 том

2. Данные коммуникации  осуществляются исключительно для  статических

соединений в  подсетях PROFIBUS.

С PROFIBUS-FDL (Fieldbus Data Link ["Связь через данные в шине полевого

уровня"]) осуществляется передача данных с функцией SDA (Send Data with