導(dǎo)語:西門子與AB最主要的差別在于AB所使用的網(wǎng)絡(luò)類型都是開放的網(wǎng)絡(luò),可以與其他公司的產(chǎn)品做到很好的兼容,AB控制層網(wǎng)絡(luò)采用ControlNet網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)是一種高性能的工業(yè)局域網(wǎng)......
西門子與AB最主要的差別在于AB所使用的網(wǎng)絡(luò)類型都是開放的網(wǎng)絡(luò),可以與其他公司的產(chǎn)品做到很好的兼容,AB控制層網(wǎng)絡(luò)采用ControlNet網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)是一種高性能的工業(yè)局域網(wǎng),具有開放性、高效率、多功能、確定性和可重復(fù)性、靈活性等特點,擴(kuò)展性極強(qiáng),可共享I/O,并具有強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài),診斷功能及可靠性。
[b]一、開放性
[/b] ControlNet已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。在國際現(xiàn)場總線協(xié)會所確定的8種國際網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中排名第三位,僅僅次于以太網(wǎng)和Devicenet。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)為IEC61158。這種標(biāo)準(zhǔn)化帶來的好處就是使得用戶可以選擇不同的設(shè)備供應(yīng)商來提供他們最好的設(shè)備,而這些設(shè)備可以通過標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起,協(xié)調(diào)有序地工作。隨著芯片技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展,用戶對自動化的要求越來越高,現(xiàn)代的自控系統(tǒng)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的單機(jī)應(yīng)用,在一個現(xiàn)代化的自控系統(tǒng)中,已經(jīng)不再可能完全由某一家公司提供全部的設(shè)備,即便某家公司有這個能力,他所提供的產(chǎn)品也未必都是最好最合適的,這就不可避免的要使用到不同廠家的產(chǎn)品,用戶在設(shè)計之初,必須選擇一個具有廣泛支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò),只有這樣,所有的設(shè)備才能很好地集成為系統(tǒng),而ControlNet是用戶最好的選擇。
[b]二、高效率
[/b] 控制網(wǎng)絡(luò)要實現(xiàn)高速確定的傳輸要求,網(wǎng)絡(luò)波特率已經(jīng)不再是主要因素,網(wǎng)絡(luò)模式成為決定網(wǎng)絡(luò)效率的關(guān)鍵。ControlNet采用了全新的網(wǎng)絡(luò)模式,即生產(chǎn)者/消費者(PRODUCER/CONSUMER)模式,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式采用的是源/目的模式,每發(fā)送一個信息就需要一個確定的源/目的地址數(shù)據(jù)包,這種模式的最大弊病在于不確定性,同樣的信息如果要傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上多個節(jié)點,必須重復(fù)傳輸多次,這極大地浪費了網(wǎng)絡(luò)帶寬,降低了網(wǎng)絡(luò)效率,而采用生產(chǎn)者/消費者模式,網(wǎng)絡(luò)不需要單獨的源/目的地址,代之以數(shù)據(jù)標(biāo)識,因此不同的消費者(信息接收者)可以根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)識同時接收來自生產(chǎn)者(信息產(chǎn)生者)的信息,如果某些信息是它所不需要的,它可以忽略,而只處理那些它所需要的信息,這種全新的網(wǎng)絡(luò)模式是對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式的革命,它極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的效率。該模式同時也被DEVICENET和FOUNDATION FIELDBUS所采用,代表了下一代網(wǎng)絡(luò)的趨勢。
[b]三、多功能
[/b] 由于ControlNet采用了全新的生產(chǎn)者/消費者(PRODUCER/CONSUMER)模式,使得它具有了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所無法想象的高功能,具體說來,這包括:用同一個網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對實時性要求不同的信息的傳遞。傳統(tǒng)上,在PLC處理器之間所使用的網(wǎng)絡(luò)不能用于擴(kuò)展I/O機(jī)架或從站,反之亦然,但是ControlNet可以同時滿足這兩方面要求,因此在現(xiàn)場只需要構(gòu)成一個完整的控制層網(wǎng)絡(luò),該功能同時也為在ControlNet上實現(xiàn)I/O的共享提供了可能。
在ControlNet上,用戶可以根據(jù)需要,構(gòu)成主從、多主和對等通訊網(wǎng)絡(luò),甚至可以在同一個網(wǎng)絡(luò)上混合構(gòu)成主從、多主和對等通訊網(wǎng)絡(luò),這為網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了極大的靈活性。
ControlNet上的節(jié)點,可以根據(jù)每個節(jié)點的特性選擇采用巡檢、定時和逢變則報等多種工作方式,這極大地降低了網(wǎng)絡(luò)上無用信息的傳輸,有效地利用了網(wǎng)絡(luò)帶寬,提高了網(wǎng)絡(luò)效率。
四、確定性和可重復(fù)性
ControlNet區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一個顯著特點就是其確定性,由于ControlNet采用了生產(chǎn)者/消費者的網(wǎng)絡(luò)模式,使得其網(wǎng)絡(luò)速度和效率不隨網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)距離而變化,并且用戶可以預(yù)先組態(tài)網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點的信息傳輸時間(毫秒級),使用者無需編寫通訊程序便可確保全部信息在預(yù)先設(shè)定的時間間隔內(nèi)得到傳輸。ControlNet采用的時間片技術(shù)從原理上杜絕了網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞的可能。確定性和可重復(fù)性在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到了越來越多的應(yīng)用。
五、靈活性
ControlNet具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它可以方便地構(gòu)成星型、樹型、總線型和環(huán)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);距離可長達(dá)成30公里。ControlNet可以采用多家廠商提供的通訊介質(zhì),包括適用于各種環(huán)境的同軸,光纖電纜。
ControlNet是一個本質(zhì)安全的網(wǎng)絡(luò),它可以應(yīng)用于各種環(huán)境場合。
六、強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài),診斷功能及可靠性
ControlNet具有極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及診斷功能用戶可以從網(wǎng)上任何一個PLC節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)編程口進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程和組態(tài)。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件為圖形化WINNT軟件,用戶界面相當(dāng)友好。一旦某一節(jié)點發(fā)生故障可及時發(fā)現(xiàn)。大大提高網(wǎng)絡(luò)診斷功能。ControlNet具有可選的冗余配置,采用不同路徑的冗余網(wǎng)絡(luò)配置,ControlLogix同時偵聽兩條網(wǎng)絡(luò)上的信息,而選擇其中信息質(zhì)量更好的網(wǎng)絡(luò)信息,極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
七、I/O共享
傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)I/O共享,但在ControlNet上,每個PLC處理器可以擁有它自己的I/O,也可以擁有共同的I/O,這也就是說,一個I/O機(jī)架可以同時屬于多個PLC處理器。
八、擴(kuò)展性能
由于ControlNet是一個標(biāo)準(zhǔn)的完全開放的網(wǎng)絡(luò),故而具有良好的可擴(kuò)展性,選擇ControlNet為今后集中擴(kuò)展系統(tǒng)的構(gòu)成創(chuàng)立了良好的基礎(chǔ)。
九、基本指標(biāo)
控制層系統(tǒng)使系統(tǒng)的重要部分,為了確保系統(tǒng)的可靠性,本方案采用ControlNet的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為冗余網(wǎng)絡(luò),傳輸介質(zhì)可選同軸電纜或者光纖。
ControlLogix Siemens
產(chǎn)品比較 AB公司的產(chǎn)品系列按照系統(tǒng)規(guī)模大小以及產(chǎn)品性能高低分為以下系列:
高性能PLC: ControlLogix系列、PLC5系列
中性能PLC: SLC500系列、FlexLogix系列
小型PLC: MicroLogix1500系列 相對于西門子系列
S7-400系列
S7-300系列
S7-200系列
I/O 通訊方式 網(wǎng)絡(luò)通訊不會隨著將來系統(tǒng)擴(kuò)容時節(jié)點增加網(wǎng)絡(luò)性能下降。
發(fā)送方式:狀態(tài)變化;周期I/O掃描;可以滿足嚴(yán)格時間控制要求
支持I/O共享方式:輸入模板可同時在多個CPU中組態(tài).無須編程發(fā)送
在系統(tǒng)擴(kuò)容時,網(wǎng)絡(luò)效率會越來越低。西門子Profibus 100m內(nèi)最大通訊速率為12M,隨著距離的增加,速率迅速降低,最大通訊距離為1200m,在1200m時速率為9.6kbps.見Siemens ST70.2003 P39頁
發(fā)送方式:主機(jī)輪詢;系統(tǒng)響應(yīng)完全取決于主機(jī)性能和從站規(guī)模
無法同時在兩個以上CPU中映像,必須編程發(fā)送.占用CPU資源.重復(fù)傳送時降低CPU處理速度
CPU故障時將丟失相應(yīng) I/O數(shù)據(jù)
I/O 擴(kuò)展 支持多種I/O網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展可支持高低檔各種I/O,滿足用戶的不同要求 S7 400只可在本地擴(kuò)展使用S7400 I/O,遠(yuǎn)程擴(kuò)展必須使用ET200低擋I/O
系統(tǒng)設(shè)計及安裝 模塊框架安裝,無須螺釘
I/O端子排無須螺釘安裝
I/O模板參數(shù)設(shè)定全部通過軟件,無需硬件調(diào)整
須擰緊螺釘
須擰緊螺釘
模擬量模板需要量程卡
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 獨具全局變量和局部變量
提供很好的數(shù)據(jù)封裝
提供數(shù)據(jù)類型和指令結(jié)構(gòu),自動地分配地址和數(shù)據(jù)。如定時器/計數(shù)器的狀態(tài)位
自動適應(yīng)不同數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換
用戶可定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和多維數(shù)組
必須為不同程序構(gòu)建和協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)塊
無指令結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型,必須手工創(chuàng)建,編寫更多程序
必須設(shè)法轉(zhuǎn)換或被迫選擇對應(yīng)
數(shù)據(jù)類型不可定義
內(nèi)存及指令 可擴(kuò)展運行內(nèi)存多達(dá)7.5M,指令數(shù)據(jù)可隨著實際情況動態(tài)分布
指令集庫大50%
指令集中包含了:
運動指令
文件型指令
計算指令
診斷指令
過程指令
傳動指令
運行內(nèi)存不可擴(kuò)展
1.6M用于程序, 1.6M用于數(shù)據(jù)
指令分為
標(biāo)準(zhǔn)功能塊
特殊功能塊
用戶必須另外配備
特殊功能指令集
例如: PID, Motion
系統(tǒng)保護(hù) 定時器數(shù)目僅受內(nèi)存限制
計時范圍內(nèi)可達(dá)231X0.001秒
(59小時39分鐘8秒)
計數(shù): 231 最大256/512
定時器 10ms-9990s
計數(shù)器 1-999
超過范圍需一個一個級聯(lián)
系統(tǒng)冗余 多達(dá)32個主任務(wù) 有限的執(zhí)行任務(wù)
內(nèi)存及指令
Logix5550帶有電池保護(hù)
能夠保存處理器內(nèi)存中所存儲的內(nèi)容.當(dāng)拔出處理器時,內(nèi)存中的東西仍然被保存著
所有系統(tǒng)模塊可帶電插拔包括: CPU, 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊, I/O
系統(tǒng)自動恢復(fù)I/O配置數(shù)據(jù)
CPU電池位于電源處
當(dāng)移走控制器或電源時需要為控制器準(zhǔn)備一個臨時便攜電池保護(hù)其內(nèi)存中所存儲的內(nèi)容
I/O有限的帶電插拔功能
I/O必須離線設(shè)定參數(shù)
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