SIEMENS DF & PD
SIEMENS BT
SIEMENS EM
RITTAL
PHOENIX CONTACT
LAPP KABEL
Pfannenberg
Дорожные контроллеры (Шкаф управления светофорным объектом)
Новинки
Складские остатки

Поставка оборудования

Промышленные сети SIMATIC NET

ОбзорСетевые решения систем автоматизации SIMATIC базируются на использовании общепризнанных международных стандартов организации обмена данными и обслуживания устройств децентрализованной периферии:
  • Industrial Ethernet (IEEE 802-3 и IEEE 802.3u) - международный стандарт организации обмена данными на верхних уровнях управления через локальные или глобальные информационные сети.
  • PROFINET (IEC 61158) - новый открытый коммуникационный стандарт, который существенно расширяет функциональные возможности обмена данными и охватывает широкий спектр требований по использованию Ethernet в системах автоматизации.
  • PROFIBUS (IEC 61158/EN 50170) - международный стандарт построения сетей полевого уровня.
  • AS-Interface (EN 50295) - международный стандарт организации связи с датчиками и приводами.
  • EIB (EN 50090, ANSI EIA 776) - сеть для автоматизации технических систем зданий и сооружений
  • SINAUT ST7 - организация распределенных систем мониторинга и управления технологическим процессом в распределенных конфигурациях на основе станций управления SIMATIC S7, с использованием сети WAN (Wide Area Network)


Сетевой обмен даннымиОбмен данными между интеллектуальными партнерами по связи (программируемыми контроллерами, промышленными компьютерами, системами человеко-машинного интерфейса и т.д.) системы автоматизации SIMATIC выполняют через сети MPI (Multi Point Interface), PROFIBUS или Industrial Ethernet.

Поддержка обмена данными через Industrial Ethernet, ISDN и GSM позволяет интегрировать системы автоматизации SIMATIC в современные информационные технологии (IT). Для управления производственными процессами могут быть использованы возможности электронной почты, стандартных Web-браузеров и Internet/Intranet. Обмен данными осуществляется по протоколу TCP/IP для Ethernet, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) для электронной почты и HTTM (Hyper Text Transfer Protocol) для доступа к данным через Web-браузеры.



Сети полевого уровняСети полевого уровня используются в системах автоматизации SIMATIC для дистанционного сбора данных от датчиков и дистанционного управления приводами. Такая связь может быть реализована через встроенные интерфейсы центральных процессоров, коммуникационные процессоры или интерфейсные модули систем автоматизации SIMATIC S7/C7.


Опрос датчиков и приводов, а также выдача команд управления производится циклически с использованием области отображения ввода-вывода контроллеров и соответствующих команд управления связью. Подобные варианты связи в системах автоматизации SIMATIC могут осуществляться через сети PROFIBUS-DP, AS-Interface и EIB.

 

Industrial Ethernet

Обзор

Industrial Ethernet - это мощная сеть верхнего уровня управления, соответствующая международным стандартам IEEE 802.3 (Ethernet, 10Мбит/с) и IEEE 802.3u (Fast Ethernet, 100Мбит/с). В сочетании с использованием технологии коммутируемых сетей и автоматической настройкой режимов передачи Industrial Ethernet позволяет создавать системы связи, отвечающие наиболее высоким коммуникационным требованиям. Автоматическая поддержка двух скоростей передачи данных позволяет осуществлять постепенный переход на новые сетевые компоненты.

Ethernet занимает 80% рынка мировых локальных сетей. Такое распространение сети определяется ее несомненными преимуществами по сравнению со многими другими коммуникационными решениями. SIMATIC NET строится на базе этих проверенных сетевых решений. Специалисты SIEMENS осуществили свыше 400000 подключений к сетям Industrial Ethernet, работающих в тяжелых промышленных условиях и обеспечивающих высокую степень защиты от воздействия внешних электромагнитных помех.

Industrial Ethernet позволяет использовать Intranet и Internet, открывая новые возможности по организации связи с системами автоматизации, их дистанционному обслуживанию и диагностике. Все эти новые возможности активно используются компонентами SIMATIC NET.

Industrial Ethernet является основой для построения систем управления с распределенным интеллектом, поддерживающими стандарт PROFInet. Этот стандарт существенно упрощает организацию связи между Industrial Ethernet и сетями полевого уровня, объединение в одну систему продукции различных производителей, позволяет заменить трудоемкие операции программирования систем связи их графическим проектированием.

Каналы связи

В зависимости от требований, предъявляемых к сети Industrial Ethernet, для передачи данных могут использоваться различные виды каналов связи.

Каналы связи на основе витых пар
FC TP (Fast Connect twisted pair - витая пара для быстрого монтажа) - идеальный вариант организации каналов связи для офисных применений, расширяемый на применение в промышленных условиях. Подключение к сетевым узлам может производиться через разъем RJ45. Благодаря специальному исполнению кабеля (FC) время на монтаж линий связи может быть существенно сокращено.

Каналы связи на основе промышленных витых пар
Промышленные витые пары (ITP - Industrial Twisted Pair) позволяют создавать электрические каналы связи с подключением через соединители D-типа. Длина линии связи может достигать 100м.

Оптические каналы связи
Оптические каналы связи являются оптимальным решением для построения резервированных кольцевых топологий сети. Такие каналы связи выполняются стеклянным оптоволоконным кабелем. Оптические каналы связи не подвержены воздействию электромагнитных полей и не требуют использования дополнительной изоляции.

Беспроводные каналы связи
Беспроводные каналы связи используются для построения локальных вычислительных сетей, работающих в частотном диапазоне 2.4 ГГц. Компоненты беспроводных сетей отвечают требованиям стандарта IEEE 802.11b и обеспечивают возможность передачи данных со скоростью 1 … 11 Мбит/с. Доступ через беспроводные каналы к локальной сети Ethernet осуществляется через модули RLM (Radio Link Module).

Комбинированные системы
При необходимости в рамках одной сети Industrial Ethernet могут использоваться различные виды каналов связи. Компоненты SIMATIC NET позволяют выполнять согласование различных видов каналов связи между собой. Более того, компоненты SIMATIC NET позволяют осуществлять согласованную работу сегментов сети, работающих с различными скоростями передачи данных (10/100Мбит/с).

PROFINET

Новый открытый коммуникационный стандарт PROFINET (IEC 61158) устраняет указанные недостатки и существенно расширяет функциональные возможности обмена данными и охватывает широкий спектр требований по использованию Ethernet в системах автоматизации.
PROFINET ориентирован на организацию системно-широкого обмена данными между всеми иерархическими уровнями управления предприятием. Он существенно упрощает вопросы проектирования систем промышленной связи, распространяет использование IT стандартов на полевой уровень управления, позволяет использовать существующие каналы связи и сетевые компоненты Ethernet, а также дополнять эти сети специализированными компонентами. PROFINET обеспечивает поддержку всех существующих стандартных механизмов обмена данными через Ethernet параллельно с обменом данными между системами автоматизации в реальном масштабе времени.

Каналы связи и топологии сети

Для организации обмена данными между системами автоматизации в сети PROFINET могут использоваться электрические (витые пары), оптические и беспроводные каналы связи Ethernet. В зависимости от вида используемых каналов для построения сети может использоваться различный набор сетевых компонентов. Обеспечивается поддержка всех топологий, характерных для сети Industrial Ethernet: линейных, кольцевых, древовидных.

Сетевые компоненты

Для построения сетей PROFINET концерн SIEMENS предлагает широкую гамму активных и пассивных сетевых компонентов, а также коммуникационного программного обеспечения и инструментальных средств проектирования. Большинство сетевых компонентов PROFINET может использоваться и в сетях Industrial Ethernet.

Пассивные сетевые компоненты
Пассивные PROFINET компоненты включают в свой состав электрические (витые пары 2х2) и оптические кабели, а также соединительные устройства различного назначения. Для большинства электрических пассивных компонентов поддерживается технология FastConnect, позволяющая выполнять быстрый и безошибочный монтаж сети. Все соединительные устройства выполнены с учетом требований стандарта PROFINET. Данные для заказа пассивных сетевых компонентов приведены в листе "Стандарт Industrial Ethernet".

Активные сетевые компоненты
Активные PROFINET компоненты представлены широкой гаммой коммутаторов серии SCALANCE X200/X200IRT/Х400. Модули серии SCALANCE X позволяют конфигурировать линейные, звездообразные и кольцевые структуры сетей Industrial Ethernet/ PROFINET, использовать для передачи данных оптические и электрические каналы связи, поддерживают технологию коммутируемых сетей, позволяют использовать обмен данными в реальном масштабе времени, в том числе, и с тактовой синхронизацией. Более подробная информация о коммутаторах данной серии приведена в листе "Промышленные коммутаторы SCALANCE".

Технологические компоненты
Технологические компоненты для PROFINET представлены специализированными микросхемами ERTEC 400, а также комплектами разработки, позволяющими специалистам различных фирм выполнять проектирование, макетирование и наладку интерфейсной части собственной аппаратуры управления, предназначенной для работы в сетях PROFINET.

Решения на основе PROFINET

В настоящее время наиболее ярко прослеживаются два направления использования сетей PROFINET:

  • построение систем распределенного ввода-вывода (PROFINET IO) и
  • построение модульных систем управления с распределенным интеллектом - PROFINET CBA (Component Based Automation).

В зависимости от функционального назначения в сети PROFINET могут использоваться различные механизмы обмена данными, различный состав аппаратуры, различные инструментальные средства проектирования.

PROFIBUS

Обзор

PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) - это наиболее мощная сеть полевого уровня, которая может быть использована для большинства практических применений. Эта сеть отвечает требованиям международных стандартов IEC 61158 и EN 50170.

PROFIBUS объединяет технологические и функциональные особенности последовательной связи полевого уровня. Она позволяет объединять разрозненные устройства автоматизации в единую систему на уровне датчиков и приводов.

PROFIBUS использует обмен данными между ведущим и ведомыми устройствами. Требования пользователей к получению открытой, независимой от производителя системе связи, базируется на использовании стандартного протокола PROFIBUS.

Одни и те же каналы связи сети PROFIBUS допускают одновременное использование нескольких протоколов передачи данных:

  • PROFIBUS-FMS: универсальный протокол для решения задач по обмену данными между интеллектуальными сетевыми устройствами (контроллерами, компьютерами/программаторами, системами человеко-машинного интерфейса) на полевом уровне.
  • PROFIBUS-DP: протокол, ориентированный на обеспечение скоростного обмена данными между системами автоматизации (ведущими DP-устройствами) и устройствами распределенного ввода-вывода (ведомыми DP-устройствами). Протокол характеризуется минимальным временем реакции и высокой стойкостью к воздействию внешних электромагнитных полей.
  • PROFIBUS-PA: протокол обмена данными с оборудованием полевого уровня, расположенным в обычных или Ex-зонах (зонах повышенной опасности). Протокол отвечает требованиям международного стандарта IEC 61158-2.


Все оборудование, выпускаемое A&D SIEMENS для сети PROFIBUS, сертифицировано организацией пользователей PROFIBUS (PNO). Наличие этих сертификатов гарантирует надежную работу оборудования SIEMENS в сетевых структурах PROFIBUS.

PROFIBUS является открытой сетью полевого уровня. Свыше 500 крупных мировых производителей выпускает оборудование с встроенным интерфейсом PROFIBUS-DP. SIEMENS оказывает техническую поддержку всем производителям, выпускающим оборудование для PROFIBUS. Поддержка оказывается в форме технических консультаций, поставки специализированных микросхем или интерфейсных модулей.



Каналы связи

В зависимости от требований, предъявляемых к сети PROFIBUS, для передачи данных могут использоваться различные виды каналов связи.

Электрические каналы связи
Электрические каналы связи выполняются экранированной витой парой. Для прокладки линий связи может использоваться множество кабелей для различных условий эксплуатации. Большинство из этих кабелей поддерживает технологию быстрого соединения (Fast Connect).

Оптические каналы связи
Оптические каналы связи PROFIBUS могут выполняться стеклянными или пластиковыми оптоволоконными кабелями, предназначенными для различных условий эксплуатации.

Инфракрасные каналы связи
Применение модуля ILM позволяет осуществлять передачу информации по инфракрасным каналам на расстояние до 15м.

Комбинированные системы
В составе одной сети PROFIBUS может использоваться комбинированное сочетание различных каналов связи.

AS-Interface

Обзор

AS-Interface (Actuators/Sensors Interface - интерфейс приводов и датчиков) - это промышленная сеть низкого уровня, предназначенная для организации связи с приводами и датчиками в соответствии с требованиями международного стандарта EN 50295. Все сетевые компоненты соединяются 2-жильным кабелем, используемым для подвода питания и передачи информации.

AS-Interface - это система с одним ведущим устройством. Функции ведущих сетевых устройств выполняют коммуникационные процессоры программируемых контроллеров SIMATIC. Программируемый контроллер SIMATIC S7-400 подключается к AS-Interface через модули связи DP/AS-I. Применение этих модулей позволяет использовать AS-Interface в качестве подсети PROFIBUS-DP. Модули DP/AS-I связи выпускаются в двух модификациях, имеющих степень защиты IP 20 или IP 65.

Выпускаемые A&D SIEMENS модули ведущих устройств AS-Interface поддерживают расширенную спецификацию версии 2.1. Это позволяет производить подключение к одному ведущему устройству до 62 ведомых устройств AS-Interface, выполнять передачу значений не только дискретных, но и аналоговых сигналов.

Применение кабеля специального профиля и новых методов подключения существенно снижает время выполнения монтажных работ, позволяет легко изменять количество сетевых устройств, практически исключает возможность появления ошибок в монтаже. Специальных знаний для выполнения монтажных и пуско-наладочных работ не требуется.

Поддержка концепции "Safety at work" позволяет использовать в составе AS-Interface компоненты автоматики безопасности, взаимодействующие между собой через сеть.

SINAUT ST7 - системы телеметрии на базе SIMATIC S7

Станции SINAUT ST7 предназначены для построения распределенных систем мониторинга и управления технологическим процессом в распределенных конфигурациях на основе станций управления SIMATIC S7, дополненных специальными программными и аппаратными компонентами. Дистанционное и автоматическое управление обеспечивается применением одной и той же аппаратуры.

Области применения систем телеметрии:
  • нефтепроводы;
  • газопроводы;
  • водопроводы;
  • удалённые электрораспределительные подстанции.


 

Обмен данными между отдельными устройствами может быть организован с использованием
  • выделенных линий - собственных или арендованных; медный кабель или оптоволокно;
  • частных радиосетей;
  • аналоговых телефонных линий;
  • цифровых ISDN сетей;
  • сетей GSM (900 МГц).

С целью дублирования линий связи станции SIMATIC могут подключаться к нескольким сетям, например выделенная линия и резервный радиоканал.


Примеры конфигураций сети:
  • Точка к точке
  • Звезда
  • Линия
  • Комбинация точка к точке и линия, узел, звезда
  • Dial-up сеть
  • Радиосеть
  • Сеть мобильной телефонной связи

Программное обеспечение визуализации SINAUT ST7cc, базируется на SIMATIC WinCC. Пакет SINAUT TD7 позволяет организовывать событийно-ориентированную обработку данных несколькими процессорными модулями и управляющей станцией ST7cc. Разрывы связи и сбои CPU диагностируются управляющей станцией, и обмен данными автоматически возобновляется после устранения неполадки.

SINAUT ST7 позволяют использовать WAN (Wide Area Network) сети для связи конечных и узловых станций с ведущими станциями телеуправления.

Синхронизация часов в станциях телеметрии может осуществляться при помощи опционального модуля приема радиосигналов точного времени DCF77 или модуля GPS (Global Positioning System - глобальная система позиционирования). Станции SINAUT ST7 стандартным образом выполняют датирование телеметрической информации и автоматическое планирование времен запуска программ.

Используемый в SINAUT ST7 коммуникационный модуль TIM имеет 1MB оперативной памяти для предотвращения потери данных при разрывах связи и сбоях станций. При использовании dial-up каналов (например, телефонных линий или GSM-связи) телеметрической информации могут присваиваться различные уровни приоритета. Данные с высоким приоритетом пересылаются немедленно, а низкоприоритетная информация сохраняется в буфере и отсылается при очередном сеансе связи.

Для связи на локальном уровне возможно использование локальных вычислительных сетей SIMATIC NET (PROFIBUS и Industrial Ethernet). Системы SIMATIC HMI могут быть использованы для мониторинга и оперативного управления в распределенных конфигурациях.

Аппаратные и программные компоненты
  • коммуникационный модуль TIM
  • модем MD или модуль оптоволоконной связи RSM и соединительные кабели
  • комплект GSM-связи M20 или устройство синхронизации DCF77
  • модуль защиты от перенапряжений LTOP
  • Стандартное ПО для SINAUT ST7 состоящее из отдельных пакетов:
    • Библиотека SINAUT TD7 для программирования процессорного модуля;
    • Конфигуратор SINAUT ST7 для проектирования;
    • Пакет для программирования TIM;
  • SINAUT ST7cc - дополнительный пакет для WinCC, включающий
    • ST7 Server - интерфейс между SINAUT ST7 и WinCC;
    • ccConfig - конфигуратор ST7cc;


 

Коммуникационные модули TIM

Коммуникационный модуль TIM (Telecontrol Interface Module - интерфейсный модуль телеуправления) - основной компонент системы телеметрии SINAUT ST7.

Конструктивно TIM выполнен в формате модулей SIMATIC S7-300.

Имеется два основных варианта TIM-модуля:

TIM 3 - Предназначен для использования только в качестве связного процессора (CP) в S7-300. MPI-порт отсутствует. Один канал связи: либо модем, встроенный в TIM, либо последовательный порт для внешнего модема. Опционально TIM может оснащаться устройством синхронизации DCF77.

TIM 4 - Используется в качестве коммуникационного процессора (CP) в S7-300 или в роли отдельного устройства, связывающегося по MPI со станциями телеметрии S7-300, S7-400 и с ST7cc. Имеет MPI порт. TIM4 имеет два канала связи: встроенный модем и последовательный порт для внешнего модема. Каналы могут быть однотипными или различными.

Опционально TIM может оснащаться устройством синхронизации DCF77.

Модули TIM принято подразделять на коммуникационные процессоры, не имеющие встроенного модема (TIM 3V, TIM 3VD, TIM 4V, TIM 4VD), и коммуникационные блоки (все остальные).

Модули TIM 3х для с S7-300, а TIM 4х для S7-300 /S7-400. TIM 4х связывается с S7-400 по MPI-интерфейсу. С S7-300 TIM 4хх связывается через K-шину или по MPI.