(张家界)西门子PLC代理商
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自动化数据通信方式在通信线路上,按照传送的方向可以分为单工、半双工和全双工通信方式。
1. 单工通信方式
单工通信就是措数据的传送始终保持同一个方向,而不能进行反向传送,如图8-4(a)所示。其中A端只能作为发送端发送数据,B端只能作为接收端接收数据。
2. 半双工通信方式
信息流可以在两个方向上传送, 但同一时刻只限于一个方向传送, 这就是半双工通信。如图8-4(b)所示。其中A端和B端都具有发送和接收的功能,但传送线路只有一条,或者A 端发送B端接收,或者B端发送A端接收。
3. 全双工通信方式
全双工通信能在两个方向上发送和接收,如图8-4(c)所示。A端和B端双方都可以一边发送数据,一边接收数据。
图 8-4 数据通信方式
数据传输方式
数据传输方式是指数据代码的传输顺序和数据信号传输时的同步方式,数据传输有串行传输和并行传输。为了保证数据发送端发出的信号被接收端准确无误地接收,通信的两端必须保证同步,在串行传输中,为了实现同步可采取同步传输和异步传输。
1.并行传输和串行传输
并行传输(Parallel Transmission)是将数据以成组的形式在多条并行的通道上传输。例如传输8个数据位(一个字节)或传输16个数据位(一个字)。除数据位之外,还需要一条“选通”线来协调双方的收发。并行传输的通信速率高,但需要的数据线多,短距离通信时还可以忍受但长距离通信时,由于其高成本和可靠性等问题就不会采用这种方式了。并行传输一般用于计算机和打印机之间以及其外设之间的通信。
串行传输(Serial Transmission)是指在数据传输时,数据流是以串行方式逐位地在一条信道上传输。在串行传输中,所需要的数据线大大减少,所需要解决的问题是判断传输字节的首字符位置等。串行传输具有成本低、实现容易、控制简单、在长距离通信中可靠性高等优点,在工业通信系统中,一般都采用串行传输。
除可以节约大量电缆外,串行传输的一个优点是没有信号传输干扰问题。从理论上来看,并行传输要比串行传输快但在实际应用中,对并行传输来说,还要考虑许多其他因素,比如电缆间的电子干扰问题、线芯间的同步问题等。为减少干扰,并行传输的工作频率就不能太高。在传输速度较高时,使用串行传输也不见得比并行传输慢,这也是今天串行传输被广泛使用的原因之一。工业通信网络中一般使用串行传输方式。
2.同步传输和异步传输
在计算机系统中,做任何工作都要在时钟的协调下有条不紊地进行。对数据通信来说也例外,它的各种处理工作都是在一定的时序脉冲控制下进行的。为保证信息传输端工作的协调一致和数据接收的正确,数据通信系统中的传输同步回题就显得异常重要了
并行通信中一般用“选通”信号来协调收发双方的工作。而在串行通信中,二进制代码是以数据位为单位按时间顺序逐位发送和接收的,通常讲的同步传输是对串行传输而言的。在串行通信中,最常使用异步传输和同步传输这两种同步方式。
(1)异步传输条
该方法以字符为单位发送数据,一次传送一个字符,每个字符可以是5位或8位,在每个字符前要加上一个起始位,用来指明字符的开始每个字符的后面还要加上一个终止码,用来指明字符的结束,终止码可以是1位、1.5位或2位。一般来说5单位字符的终止码取1或1.5位,其他单位的字符终止码取1或2位。
异步传输使用的是字符同步方式。异步传输方式下的每一个字符的发送都是独立和随机的,它以不均匀的传输速率发送,字符间距是任意的,这种方式被称做异步传输。
因为在每个字符的开头和末尾要加上起始位和停止位,增加了传输代码的额外开销,异步传输方式实现简单,但传输效率较低。异步传输示意图如图8-5所示。
图 8-5 异步传输字符格式及传输过程
(2)同步传输
该方法是以数据块(帧)为单位进行传输的,数据块的组成可以是字符块,也可以是位块。
很明显同步传输的效率要比异步传输高。
在同步传输中,发送端和接收端的时钟必须同步。实现同步的方法有外同步法和自同步法。外同步法是在发送数据前,发送端先向接收端发一串同步时钟,接收端按照这一时钟频率调制接收时序,把接收时钟频率锁定在该同步频率上,按照该频率接收数据自同步法是从数据信号本身提取同步信号的方法,如数字信号采用曼彻斯特编码时,就可以使用每个位
(码元)中间的跳变信号作为同步信号。显然自同步法要比外同步法优越,现在一般采取自同步法,即从所接收的数据中提取时钟特征信号。
一般情况下,在使用曼彻斯特编码的数据通信时,采用同步传输的较多,因为它可以很容易地提取到自同步信号。
SIMATIC WinCC Open Architecture 可以以单用户站运行许可证、多用户运行许可证、Web 客户端许可证以及参数设置和开发许可证等方式供货。
根据要处理的输入和输出 (I/O) 点数(也称为过程变量),可以确定 SIMATIC WinCC Open Architecture 所需要的许可证。
WinCC OA 过程变量许可
在 WinCC OA 环境中,过程变量是一个设备对象元素 (DPE):
1) 通过驱动程序发送或接收数据(例如,S7 驱动程序从 PLC 读取数据)
2) 源于不同的 WinCC OA 服务器(分布式系统)
3) 其数据与其它软件(第三方系统)交换。
4) 内部设备对象元素(没有外部通信)的数量不受限制。
有关过程变量定义的注意事项:
该定义是 WinCC OA 系统过程变量许可的一般有效定义。
计算的过程变量总数必须向上舍入到下一更高的过程变量许可证级别。
关于 1):通过驱动程序传输的数据可以根据 WinCC OA I/O 地址组态的数量来确定。
关于 2):分层分布式系统(即自身数据和下级系统的数据可见,但下级系统只可见自身数据的系统 — 参见 oneWay Dist)需要下级系统所有许可的过程变量 再加上直接连接的过程变量的总数。许可证必须向上舍入到下一更高的许可证级别。
关于3):对于与外部系统的连接,包含待发送或接收的数据的所有数据点元素都会计算在内。
关于4):WinCC 系统之间的内部设备对象元素交换不计为过程变量。即,所有其他数据点元素(没有 I/O 地址配置,也没有与外部系统交换)都不视作 过程变量。
G_ST80_XX_03396
WinCC OA 分层系统示例 1
G_ST80_XX_03397
WinCC OA 分层系统示例 2
对于同一级别的分布式系统,所有连接的系统的过程变量相加,下一个更高的许可级别向上舍入(即所有系统都有相同数量的过程变量用于许可)。
G_ST80_XX_03394
WinCC OA 同级分布式系统示例
为了帮助理解,下面概述了一个典型的分层分布式系统的示例,该系统由 3 个 WinCC OA 系统、多个 PLC 和一个外部系统组成。
G_ST80_XX_03395
分层分布式系统 WinCC OA 许可示例
系统 1 的过程变量数量:
R = n + m ... 来自外部软件/其它系统的数据
K = PLC4 的过程变量
系统 1 = lic 过程变量sSystem11 + lic 过程变量sSystem12 + K + R
系统 1 = 25,000 + 5,000 + 500 + 7,000 = 37,500
许可证适用于下一个更高的过程变量包
系统 1 许可证 = 50,000 个过程变量
系统 11 的过程变量数量:
X = PLC 1 的过程变量
Y = PLC 2 的过程变量
系统 11 = X + Y
系统 11 = 12,000 + 10,000 = 22,000
许可证适用于下一个更高的过程变量包
系统 11 许可证 = 25,000 个过程变量
系统 12 的过程变量数量:
Z = PLC 3 的过程变量
系统 12 = Z = 5,000
系统 12 许可证 = 5,000 个过程变量
许可证有过程变量数量无限制型、过程变量数量 500 ~ 250,000 型。
BACnet 对象许可
BACnet 对象是 WinCC OA 服务器的扩展,具有一定数量的 BACnet 对象。
作为先决条件,服务器必须拥有 WinCC OA–BACnet 许可证,以便使用 BACnet 对象进行扩展。
WinCC OA 将 BACnet 对象视为由 BACnet 驱动程序通信的对象,其内容通过 BACnet 驱动程序或与其他 WinCC OA 服务器(分布式系统)进行交换。
对于冗余服务器组态,必须将两个 WinCC OA 服务器许可证都扩展为相同数量的 BACnet 对象。只能在相同的 WinCC OA 版本中订购 BACnet 对象。服务器的软件包是累计计数的,可以在以后的某个时间扩展。
出于许可原因,单一 BACnet 对象包不能在几个服务器之间划分。
BACnet Pack
BACnet Pack 是增加 WinCC OA 服务器 BACnet 对象的另一种可能性。购买 BACnet Pack 只会使系统增加到下一个更大数量的 BACnet Pack 对象。通过这种方式,可以快速经济地扩展过小的系统
示例:购买了具有 1k BACnet 对象的服务器,但事实证明需要 5k。
客户可以购买 1k/3k BACnet Pack 和 3k/5k BACnet Pack。
对于冗余服务器组态,必须将两个 WinCC OA 服务器许可证都扩展为相同数量的 BACnet 对象。
两个服务器都需要相同的 BACnet Pack 扩展。
多用户系统
多用户运行时许可证允许在不同的 PC 上工作,通过服务器进行许可。
在这种情况下,活动客户机计算在内。可以本地安装的客户机以及常见浏览器中基于 Web 的用户界面都可以通过服务器和相应客户机之间的加密 HTTP 连接来可视化和操作工厂屏幕。
参数设置和开发许可证采用组态和参数设置选件对运行许可证进行了扩展。它们均需要服务器许可证。
6ES7211-1BE40-0XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7211-1AE40-0XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7211-1HE40-0XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
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6ES7212-1HE40-0XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES7214-1BG40-0XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
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6ES7214-1HG40-0XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES7215-1BG40-0XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES7215-1AG40-0XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES7215-1HG40-0XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72171AG400XB0 | CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |