SIMOTION 工业以太网通信入门.doc

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1.SIMOTION工业以太网网络介质 西门子工业以太网网络通常使用的物理传输介质为屏蔽双绞线(FC TP)、工业屏蔽双绞线(ITP)和光纤。 1.1 屏蔽双绞线(Fast Connection Twist Pair) FC TP快速连接双绞线用于将DTE快速连接到工业以太网上,配合西门子FC TP RJ45接头使用,连接方式如图1所示: 图1: FC TP电缆与TP RJ45接头 将双绞线按照TP RJ45接头标示的颜色插入连接孔中,快捷、方便地将DTE设备连接到工业以太网上。使用FC双绞线从DTE到交换机最长通信距离为100米(DTE到DTE)。也可以使用普通RJ45接头,为了保证数据传输的可靠性,在无干扰情况下最长通信距离为5米。 RJ-45连接有两种连接方式,交叉连接(如图2所示)和直通连接(如图3所示)。交叉连接用于网卡之间的连接或集线器之间的连接;直通线用于网卡与集线器之间或网卡与交换机之间的连接。Siemens交换机由于采用了自适应技术,可以自动检测线序,故通过交换机可以选择任意一种电缆进行连接。 图2 交叉线连接 图3 直通线连接 SIMOTION 带有RJ45接头,建议使用西门子FC TP和FC TP RJ45接头。 1.2 工业屏蔽双绞线 (Industrial Twisted Pair) 屏蔽双绞线如图4所示,它有白/蓝和白/橙两对双绞屏蔽线。外部包有屏蔽层和绝缘层,用于连接有ITP端口的以太网设备。通过ITP电缆连接的两个设备的最远距离为100米。 图4 ITP电缆结构图 连接ITP电缆的连接头有两种,即 9 针或 15 针的Sub-D 接头,如图所示5、6: ????? 图5 Sub-D 9针接头???????????????????????????????????????????????? 图6 Sub-D 15针接头 使用Sub-D 接头进行连接的网络连接牢固,不易松动。其连线方法及9/15 接头的转换可以查阅西门子手册 。同样ITP 电缆也会有交叉连接的情况,可以直接定购 ITP XP 标准电缆 。 SIMOTION只有RJ45以太网接口,通常不使用工业双绞线ITP。 1.3光纤 按光在光纤中的传输模式不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。 多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。 单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求, 即谱宽要窄,稳定性要好。 光纤技术只允许点对点的连接,即一个发送装置只对应一个接收装置。因而两个站点之间需要有发送和接收两根光纤进行连接。所有SIMATIC NET 标准的光缆都是两根光纤。光纤的连接头有很多种如图7所示: 图7 光纤的连接头 其中各种连接头都有各自的优点,例如:ST 连接头安装简易,比较适合于现场连接,(西门子BFOC接头就是ST 接头);FC 接头有一个不固定的套环,可以提供较好的机械的隔离;SC 连接头适合紧密连接,其推拉设计可以避免在安装过程中的光纤平面受损,应用比较普遍。在西门子的网络设备中,大多光纤链路设备使用BFOC接头。 光纤通讯应用于工业以太网的优点: 隔离电气的站点或网段 没有电气的接地问题 没有屏蔽电流 数据传输不受外界电磁干扰 不受雷电的影响 不会产生电磁干扰 重量轻 根据光纤的类型不同,长距离的通讯依然可以保持高的通讯波特率 带有RJ45接头的SIMOTION 可以直接连接到交换机的电气接口上,交换机之间可以通过光纤连接,增加通信距离和抗干扰性。 2.SIMOTION工业以太网网络拓扑结构 通过西门子交换机组成的以太网有三种网络拓扑结构:1)总线型;2)星型;3)冗余环网。图8所示为SCALANCE 200组成的冗余环网。 图8 冗余环网示例 3.配置SIMOTION以太网接口 3.1在硬件配置中设定以太网接口 在SCOUT界面中点击SIMOTION CPU,右键点击“Open HW configuration”进入硬件配置界面,例如D435,X120和X130为以太网接口,双击选择的通信接口,在弹出的界面中定义IP地址和子网掩码,如图9所示: 图9 设定通信接口 注意: 即使建立两条以太网,两个以太网通信接口不能设置在相同的网段中或相同的IP地址。 3.2 在线联机设定以太网接口 将编程器连接到SIMOTION 以太网接口上,在控制面板“Setting the PG

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