第二节 工业通信

通过SIMATIC网络PROFIBUS、以太网或TCP/IP，可实现从过程控制系统到现场级的通信。SIMATIC NET系列提供各种性能等级的产品供用户选用。配有可操作性系统接口，可实现各层级的数据交换，包括各种自动化站和各种设备。

网络金字塔如图2-4所示。

图2-4 网络金字塔

一、工业以太网

通过工业以太网，可实现过程控制级的通信。传输速率为10～100Mbit/s，通过快速以太网，可实现关联节点之间的快速数据交换。通信传输可通过同轴电缆、双绞线或光纤来实现。以太网的优点如下：通过简单地连接就能进行快速的调试；运行期间也能对现有系统进行扩展，可用性高；采用传输速率可调的交换技术，系统性能可根据规模伸缩；可连接不同的网络应用领域，如加工应用和办公应用；通过与WAN（广域网），类似于ISDN或因特网，可实现公司范围内的连接；通过持续的兼容性开发，实现投资安全。

工业以太网部件如图2-5所示。

二、现场总线PROFIBUS

图2-5 工业以太网部件

图2-6 工业以太网组件

PROFIBUS用于将现场设备（例如分布式I/O或驱动装置）连接到诸如SIMATIC S7等的自动化系统。PROFIBUS是一种高性能的开放式现场总线系统，响应时间快，配有开放式接口，可用于不同的协议网络。通过PROFIBUS-DP，可采用电气或光学传输连接分布式I/O，传输速率高达12 Mbit/s。PROFIBUS-PA是一种本安型PROFIBUS，用于有爆炸性危险的应用场合（例如化工工业）。PROFIBUS-FMS不仅可以用于现场级的上位系统级，还可用于对实时性要求不高的单元级和/或过程控制级。提供有丰富的各种协议网络产品，可连接到PROFIBUS。其组态和编程仍使用软件STEP 7，具有各种诊断功能。

工业以太网组件如图2-6所示。

三、AS-i电缆连接

在现场级存在着各种不同的部件：阀门、执行器和驱动器。这些部件必须依靠自动化技术进行控制。为此，目前可采用AS-Interface分布式I/O。执行器和传感器通过一根双芯电缆与控制器连接。数据和电源也通过该电缆进行传输。AS-Interface的优点：无面板设计；防护等级高，IP65；直接从某个位置进行接线；可使用二线电缆实现更加简单和灵活的结构，无需具备专门知识；通过DP/AS接口进行PROFIBUS连接。

AS-接口如图2-7所示。

图2-7 AS-接口