(1)封裝
眾所周知,以太網自身只提供一系列的物理介質定義和一個共享的構架。構架包括物理介質、幀格式和LAN設備數據的尋址格式,即它只提供物理層和數據鏈路層。而Ethernet、TCP/IP則包含IP協議(層三)、TCP或UDP協議(層四),當以太網用于信息技術時,第七層含有HTTP(超級文本傳輸協議)、FTP(文件傳輸協議)、SNMP(簡單網絡管理協議)、SMTP(簡單電子郵件傳送協議)和bbbnet(遠程登錄)等。但當它用于工業控制時,體現在第七層的是實時通信、用于系統組態的對象以及工程模型的應用協議。對這些不同的概念進行組裝稱為“封裝”(Encapsulation)。TCP/IP支持基于異種操作系統的異種網絡間的互聯,它是真正的開放系統通信協議,已成為目前國際上進行異種網絡互聯的事實上的標準。
“封裝”是將報文幀嵌入到TCP或UDP的容器中。典型的例子有RockwellAutomation和ODVA開發的Ethernet/IP、FF開發的HSE(高速以太網)、SchneiderElectric開發的ModbusTCP/IP。所有這些協議數據在發送到以太網以前,現場總線報文基本上沒有什么變化并作為“用戶數據”嵌入到TCP/IP幀內,很容易向下兼容到基于以上總線的協議。RockwellAutomation和ODVA推出的Ethernet/IP,應用了壓縮的ControlNet和DeviceNet協議的CIP(ControlandInbbbbationProtocol,控制和信息協議),CIP通過“隱性”和“顯性”信息提供用于存取數據和控制設備的寬范圍的服務。
在發送CIP數據包以前必須對其進行封裝,CIP數據包給定一個報文首部(header),該首部的內容取決于所請求的服務屬性。通過以太網連接的CIP數據包包括一個專用的以太網首部、一個IP首部、一個TCP首部和一個封裝首部。封裝首部包含的字段有控制命令、格式、狀態信息和同步數據等,這允許CIP數據能通過TCP或UDP傳送并確保在接收方進行解碼。SchneiderElectric推出的“透明工廠”,其核心是Ethernet和TCP/IP,封裝有Modbus協議的ModbusTCP/IP的模塊應用于QuantumPLC。ModbusTCP已成為半導體工業的標準EMIE54.9-2000。FF的HSE是高效地映像到UDP(用戶數據報文協議,一個被認為優于TCP的傳輸協議,其首部比TCP首部短而簡單,只需8個字節,而TCP為長度可變的40個字節)的一個最佳例子,HSE采用Publisher/Subscriber協議,為IEC61158現場總線國際標準的類型5。另一種解決方案是在現場總線的上層運行或封裝有TCP/IP。Interbus就是這種解決方案,它的以太網策略是將TCP/IP報文分割為若干個小型數據包并封裝在Interbus的參數通道進行傳輸,其總和幀協議仍保持不變。這些被分割的數據包將在接收方重新裝配從而恢復為原來的TCP/IP報文。封裝方案的缺點是協議的效率低,以太網的首部比用戶數據大得多,從而大幅度地增加開銷,因此封裝方案只適用于發送大容量的數據信息。
代理服務器(Proxy)類似于對2個不同通信協議進行轉換的網關(Gate-way),但其功能要比后者強得多。設定完成后選擇提供
12.完成后選擇增加設備
13.輸入設備名稱、設備類型與其它基本資料
14.設定完成后,選擇提供,接著選擇上方新增測點
15.設定完成后,選擇下載,將所設定信息
16.下載完成后將出現訊息提示
17.在右下角系統列WebAccess圖標上按鼠標右鍵,
18.進入繪圖窗口
19.選擇繪畫Widget
20.從已有組件庫中選擇適當組件,如DI/O選擇按鈕或指示燈,AI/O為數字表示組件
21.組件選擇后會出現測點選擇清單,
22.在畫面適當位置擺放選取組件
23.編輯完成后,選擇上方儲存DRW與BGR?n
24.完成后,關閉窗口,回到工程設定窗口選擇下載圖表
25.選擇激活節點
26.激活成功后,右下角圖標將變為綠色
27.選擇激活監控,將進入監控畫面
[NextPage]
28.登入名稱,預設為admin,密碼無
29.登入后畫面
30.選擇圖表功能
31.將進入監控畫面
3.4如何設定Labbbbb透過EN01連接DVP28SV
1.依照開始-所有程序-Lab-bbbb4forbbbbbbs-項目管理工具路徑開啟Labbbbb主程序。
2.開啟后主窗口如下所示
3.選擇開新檔案,將出現開啟新項目精靈
4.接著新增工作站
5.接著會出現項目設定窗口
6.于IO裝置驅動程序按右鍵
7.選擇DeltaDVPSeriesPLC(Ethernet)為裝置驅動程序模塊
8.設定IP地址,通訊Tag帶頭碼
9.點選新增來新增裝置
10.輸入裝置名稱后,則窗口將會顯示加入的裝置
11.可以發現在項目設定窗口新增了IO驅動裝置,新增完成后,選擇結束
12.在IO裝置上按右鍵,通過該控制器,還可遠程存取Altivar58變頻器的各種數據。
1.3網絡就是控制器
德國JetterAG(Ludwisburg,Germany)最近發布的Jetweb自動化系統立意新穎,它是基于100Mbps以太網的分布式智能控制系統,宣稱“網絡就是控制器”的觀點。
其特點是:
(1)類似Internet的結構,對數據的實時傳輸不需要編程,不需要考慮網絡的層次結;
(2)對用戶來說,只有一組數據和一個程序,所有數據在網絡中只需表達一次,程序和數據均可以重復使用,網絡扮演真正服務器的作用;
(3)從傳感器到工廠管理層,只有一條以太網總線進行直接通信;
(4)可連接到Internet,實現整個工廠全球化聯網;
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(5)以太網既是連接到各種智能模塊的系統總線,又是連接現場設備的現場總線,內部和外部的通信在此沒有什么區別,集線器技術被集成在每個控制器中,通過分配地址空間將內部通信從外部通信中分離出來。
1.4工業以太網的發展前景
SiemensEnergy&Automation的網絡產品經理HorstKohlbert說:“嵌入有以太網的現場設備,以及嵌入的Internet服務器不久都將成為現實”。這個預言提示工業以太網即將進入現場控制級。但從目前的趨勢來看,已有的現場總線仍將繼續存在,不太可能退出歷史舞臺。在現場級,工業以太網能占領一定的市場,但它是否能作為實時控制通信的單一標準,一時難作定論,最有可能的是發展一種混合式控制系統。此外,并非每種現場總線都將被工業以太網總線所替代,如AS-i、CAN,這兩種現場總線就應用于二位I/O傳感器/執行器而言,無疑是最佳的(AS-i傳輸4位數據,且總線可帶電;CAN最多傳輸8個字節),還有一些專用總線,如SERCOS(用于數控,控制運動軸,為IEC61491國際標準)、Instabus(用于樓宇),都有其專門的應用領域,均不適宜于工業以太網。另外,易燃、易爆(如化工、制藥),以及環境條件惡劣、可靠性要求很高的應用場合,也不適宜于應用工業以太網。
1.5工業以太網在我國的發展趨勢
由于以太網有“一網到底”的美譽,即它可以一直延伸到企業現場設備控制層,所以被人們普遍認為是未來控制網絡的最佳解決方案,工業以太網已成為現場總線中的主流技術。
目前,在國際上有多個組織從事工業以太網的標準化工作,2001年9月,我國科技部發布了基于高速以太網技術的現場總線設備,其研究目標是:攻克應用于工業控制現場的高速以太網的關鍵技術,其中包括解決以太網通信的實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等問題,同時研究開發相關高速以太網技術的現場設備、網絡化控制系統和系統軟件。這幾年來,我國在攻克以太網實時性、總線供電和遠距離傳輸等一系列難題方面已經取得了很大的成果。
但是,以太網用于工業控制目前尚處在研究及解決當中,主要有以下問題:
(1)實時性問題;
(2)可靠性問題;
(3)安全性問題;
(4)供電問題。
實時性問題是指傳統以太網由于采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測的通訊方式,在實時性要求較高的場合下,重要數據的傳輸會產生傳輸延滯。可靠性問題是指以太網若采用UDP協議時,它提供不可靠的無連接數據報傳輸服務,不提供報文到達確認、排序以及流量控制等功能,因此報文可能會丟失、重復以及亂序等。這些問題的解決,使以太網能夠滿足工業控制領域對傳輸延時要求,加快使其步入工業控制領域用于現場控制。










