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1、 第章总线 重点与难点系统组成 通信原理 主站模板 西门子网关 基本要求 熟悉系统组成和通信原理 掌握主站模板和网关 本章内容 总线概述 系统组成 通信原理 主站模板 网关 概述 执行器传感器接口 是一种用在控制器 主站 和传感器执行器 从站 之间双向交换信息的多站点数字通信的总线网络 它属于现场总线下面底层的监控网络系统 是单主站系统 作为控制过程或现场的通信处理器 主站由西门子公司提供 通过接口链路直接连接到 从而成为的子网络 总线的技术特点如下 完整的总线系统 应用十分简便 传输快 功能可靠 节省资金 系统开放 系统组成 总线系统由主站 从站和传输系统三部分组成 而传输系统又由两芯传输电
2、缆 电源和数据解耦电路构成 现场总线是由网关 输入模块 输出模块和扁平电缆组成 其中 网关是传感器 执行器层和上层不同现场总线系统的连接点 可使和上层不同现场总线进行数据交换 上层总线可以包括 其方式如图所示 图现场总线 主站是总线系统的核心 它由主机和控制器 如 等 组成 主机可以看作是智能型传感器执行器和控制器之间的接口 它代替了以往使用的中卡方式 所有输入输出信号都要和通信报文中的数据位相匹配 此外主机和控制器配合还要完成相应的诊断功能 总线可与不同的自动化系统配合使用 根据应用的规模 主机有两种不同的使用方式 主机的硬件电路包括中央处理器 传输控制器和模拟电路大部分 图主机功能模块图
3、中央处理器 传输控制器 模拟电路 主机与控制器的连接 图主机模拟电路方块图 通信原理 通信协议把主机的通信过程分为层结构 即传输物理层 传输控制层 执行控制层和主机接口层 它们分别与网络参考模型中的物理层 数据链路层 网络层和应用层相对应 各层的对应关系和主要功能如表所示 表通信协议各层的主要功能 传输物理层 图传输物理层模块图 传输控制层 图报文传输周期 图传输控制层的工作过程 执行控制层 主机接口层 主站模板 接口网络是工厂自动化系统的最底层网络 使用规范的两芯黄色电缆连接大量的传感器执行器 它采用绝缘穿刺技术 组装起来方便高效 网络由主站 从站和从站供电单元组成 在有中继器时电缆长度可以
4、达到 每个中继器产生的网段必须有自己单独的电源模块 主站只能有一台 它轮流询问每个从站 等待从站的响应 接口技术最多允许个从站 和的均可以作为主站 采用专用的通信处理器 模板可组成不同层次的网络 与 外部设备或其他厂家的进行通信 这些通信处理器模板都是智能化的 它们能在很大程度上减小模板的通信负担 图西门子的网络模型 网关 网关 用来连接和网络 西门子的 微型控制器可以接入网络 西门子提供各种各样的产品 西门子的网络是为满足不同控制需要制定的 也为各个网络层次之间提供了互连模块或装置 利用它们可以设计出满足各种应用需求的控制管理网络 西门子的网络模型如图所示 西门子网络性能如表所示 表西门子网络性能 续表 本章小结 阀 执行器和驱动器等大量不同类型的部件工作在现场区 所有这些传感器执行器必须接到一个自动化系统 如今分布式设备已用于现场区域 作为直接在现场的智能前哨 特别是在现场有为数众多的分散的传感器和执行器 作为成束电缆的低成本替代品 通过线电缆连接这些器件 是开放的国际标准 有传感器执行器制造商的强力支持 因AS I的机械和电气性能能充分满足用户的要求 具有保护等级IP65的AS I具有很高的防尘 抗振动 耐高温的性能 本章重点介绍了AS I的系统组成 AS I的通信原理和AS I主站模板CP343 2 DP AS I网关
