化工过程控制系统（PCS）系列：Siemens Simatic PCS 7_（13）.通信协议与网络配置.docx

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通信协议与网络配置

在化工过程控制中，通信协议与网络配置是确保系统各部分之间高效、可靠通信的关键。SiemensSimaticPCS7提供了多种通信协议和网络配置选项，以适应不同的工业需求。本节将详细介绍这些通信协议和网络配置的原理与内容，并通过具体示例说明如何在实际应用中进行配置。

1.通信协议概述

通信协议是数据传输过程中必须遵循的一套规则和标准，以确保数据能够正确、可靠地从发送方传输到接收方。在SimaticPCS7中，常用的通信协议包括：

PROFIBUS：一种广泛应用于工业自动化领域的现场总线标准，支持多种通信模式，包括DP（DecentralizedPeripherals）和PA（ProcessAutomation）。

PROFINET：基于以太网的工业通信标准，具有更高的传输速率和更丰富的功能。

Modbus：一种简单的通信协议，广泛应用于工业设备之间的通信。

Ethernet/IP：一种基于以太网的工业通信协议，主要用于设备级的通信。

OPC：一种标准的工业通信协议，支持不同控制系统之间的数据交换。

2.PROFIBUS通信协议

2.1PROFIBUSDP

PROFIBUSDP是一种高速、低成本的通信协议，适用于设备级的通信。它支持主从通信模式，其中主站（如PLC）负责发起通信，从站（如传感器、执行器）响应主站的请求。

原理

PROFIBUSDP采用RS-485物理层，支持多点通信，最大传输距离可达1200米。通信数据以帧的形式传输，每个帧包含地址、数据和校验信息。主站通过轮询的方式与从站进行通信，确保数据的实时性和可靠性。

配置步骤

网络规划：确定网络拓扑结构，选择合适的通信速率和地址分配。

硬件安装：安装PROFIBUS网卡和终端电阻，确保网络的物理连接。

软件配置：使用SimaticManager配置PROFIBUSDP网络。

示例

假设我们有一个PLC作为主站，连接两个从站设备（传感器和执行器）。以下是配置步骤：

网络规划：

通信速率：1.5Mbit/s

地址分配：PLC为主站，地址为0；传感器地址为1；执行器地址为2。

硬件安装：

安装PROFIBUS网卡在PLC上。

连接传感器和执行器到PROFIBUS网络。

在网络的两端安装终端电阻。

软件配置：

打开SimaticManager。

创建一个新的项目，选择PLC作为主站。

在硬件配置中，添加PROFIBUSDP模块。

配置从站设备的地址和通信参数。

//在SimaticManager中配置PROFIBUSDP网络

1.打开SimaticManager。

2.选择项目-新建项目-选择PLC。

3.在硬件配置中，添加PROFIBUSDP模块。

4.右键点击PROFIBUSDP模块，选择属性。

5.在属性窗口中，配置从站设备的地址和通信参数。

-地址1：传感器

-地址2：执行器

6.保存配置并下载到PLC。

3.PROFINET通信协议

3.1PROFINETIO

PROFINETIO是一种基于以太网的通信协议，提供高速、可靠的通信。它支持多点通信，可以连接多个IO设备（如传感器、执行器）。

原理

PROFINETIO采用以太网物理层，支持实时数据传输。每个设备都有一个唯一的MAC地址，通信数据以TCP/IP和UDP/IP协议传输。PROFINETIO支持多种通信模式，包括RT（RealTime）和IRT（IsochronousRealTime）。

配置步骤

网络规划：确定网络拓扑结构，选择合适的通信速率和地址分配。

硬件安装：安装PROFINET网卡和交换机，确保网络的物理连接。

软件配置：使用SimaticManager配置PROFINETIO网络。

示例

假设我们有一个PLC作为主站，连接两个PROFINETIO从站设备（传感器和执行器）。以下是配置步骤：

网络规划：

通信速率：100Mbit/s

地址分配：PLC为主站，IP地址为192.168.1.1；传感器IP地址为192.168.1.2；执行器IP地址为192.168.1.3。

硬件安装：

安装PROFINET网卡在PLC上。

连接传感器和执行器到PROFINET网络。

使用交换机连接各个设备。

软件配置：

打开SimaticManager。

创建一个新的项目，选择PLC作为主站。

在硬件配置中，添加PROFINETIO模块。

配置从站设