S7-300/400的工业自动化网络

  现代大型工业企业中，一般采用多级网络的形式。可编程控制器制造商经常用生产金字塔结构来描述其产品可以实现的功能。国际标准化组织(ISO)确定了企业自动化系统的初

步模型，如图5-12所示。

 

图5-12  自动化系统模型

    实际工厂中一般采用2～4级子网构成复合型结构，而不一定是6级，各层应采用相应的通信协议。图5-12中的下半部的控制部分包括参数检测与执行、设备控制、过程控制及监控对应着实际的现场设备层、单元层和工厂管理层。

    1．现场设备层

    现场设备层的主要功能是连接现场设备。例如分布式I/O、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等，以完成现场设备控制及设备间连锁控制。主站（PLC、PC或其他控制器）负责总线通信管理及与从站的通信。总线上所有设备的生产工艺控制程序均存储在主站中，并由主站统一执行。

    2．单元层

    单元层又称车间监控层，用来完成车间主生产设备之间的连接，实现车间级设备的监控。车间级监控包括生产设备状态的在线监控、设备故障报警及维护等。通常还具有诸如生产统计、生产调度等车间级生产管理功能。车间级监控通常要设立车间监控室，有操作员工作站及打印设备。车间级监控网络可采用PROFIBUS-FMS或工业以太网，PROFIBUS-FMS是一个多主网络，这一级数据传输速率不是最重要的，但是应能传送大容量的信息。

    3．工厂管理层

    车间操作员工作站可以通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。车间管理网作为工厂主网的一个子网，通过交换机、网桥或路由器等连接到厂区骨干网，将车间数据集成到工厂管理层。

    S7-300/400带有PROFIBUS-DP和工业以太网的通信模块、点对点通信模块，而CPU模块集成有MPI和DP通信接口，因此S7-300/400具有很强的通信能力。通过PROFIBUS-DP或AS-i现场总线，CPU与分布式I/O模块之间可以周期性地自动交换数据（过程映像数据交换）。在自动化系统中，PLC与计算机和HMI（人机接口）站之间可以交换数据。

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