西門子S12電源模塊6SL3120-2TE21-8AB0詳解

西門子與AB最主要的差別在于AB所使用的網(wǎng)絡類型都是開放的網(wǎng)絡，可以與其他公司的產(chǎn)品做到很好的兼容，AB控制層網(wǎng)絡采用ControlNet網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡是一種高性能的工業(yè)局域網(wǎng)，具有開放性、高效率、多功能、確定性和可重復性、靈活性等特點，擴展性，可共享I/O，并具有強大方便的網(wǎng)絡組態(tài)，診斷功能及可...


西門子與AB最主要的差別在于AB所使用的網(wǎng)絡類型都是開放的網(wǎng)絡，可以與其他公司的產(chǎn)品做到很好的兼容，AB控制層網(wǎng)絡采用ControlNet網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡是一種高性能的工業(yè)局域網(wǎng)，具有開放性、高效率、多功能、確定性和可重復性、靈活性等特點，擴展性，可共享I/O，并具有強大方便的網(wǎng)絡組態(tài)，診斷功能及可靠性。
一、開放性
ControlNet已成為工業(yè)自動化領域的標準網(wǎng)絡。在國際現(xiàn)場總線協(xié)會所確定的8種國際網(wǎng)絡標準中三位，僅僅次于以太網(wǎng)和Devicenet。網(wǎng)絡標準為IEC61158。這種標準化帶來的好處就是使得用戶可以選擇不同的設備供應商來提供他們設備，而這些設備可以通過標準化的網(wǎng)絡聯(lián)系在一起，協(xié)調(diào)有序地工作。隨著芯片技術、網(wǎng)絡技術和軟件技術的發(fā)展，用戶對自動化的要求越來越高，現(xiàn)代的自控系統(tǒng)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的單機應用，在一個現(xiàn)代化的自控系統(tǒng)中，已經(jīng)不再可能由某一家公司提供全部的設備，即便某家公司有這個能力，他所提供的產(chǎn)品也未必都是最好最合適的，這就不可避免的要使用到不同廠家的產(chǎn)品，用戶在設計之初，必須選擇一個具有廣泛支持的標準化網(wǎng)絡，只有這樣，所有的設備才能很好地集成為系統(tǒng)，而ControlNet是用戶選擇。
二、高效率
控制網(wǎng)絡要實現(xiàn)高速確定的傳輸要求，網(wǎng)絡波特率已經(jīng)不再是主要因素，網(wǎng)絡模式成為決定網(wǎng)絡效率的關鍵。ControlNet采用了全新的網(wǎng)絡模式，即生產(chǎn)者/消費者(PRODUCER/CONSUMER)模式，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模式采用的是源/目的模式，每發(fā)送一個信息就需要一個確定的源/目的地址數(shù)據(jù)包，這種模式的最大弊病在于不確定性，同樣的信息如果要傳輸?shù)骄W(wǎng)絡上多個節(jié)點，必須重復傳輸多次，這極大地浪費了網(wǎng)絡帶寬，降低了網(wǎng)絡效率，而采用生產(chǎn)者/消費者模式，網(wǎng)絡不需要單獨的源/目的地址，代之以數(shù)據(jù)標識，因此不同的消費者（信息接收者）可以根據(jù)數(shù)據(jù)標識同時接收來自生產(chǎn)者（信息產(chǎn)生者）的信息，如果某些信息是它所不需要的，它可以忽略，而只處理那些它所需要的信息，這種全新的網(wǎng)絡模式是對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模式的革命，它極大地提高了網(wǎng)絡的效率。該模式同時也被DEVICENET和FOUNDATION FIELDBUS所采用，代表了下一代網(wǎng)絡的趨勢。
三、多功能
由于ControlNet采用了全新的生產(chǎn)者/消費者(PRODUCER/CONSUMER)模式，使得它具有了傳統(tǒng)網(wǎng)絡所無法想象的高功能，具體說來，這包括：用同一個網(wǎng)絡實現(xiàn)對實時性要求不同的信息的傳遞。傳統(tǒng)上，在PLC處理器之間所使用的網(wǎng)絡不能用于擴展I/O機架或從站，反之亦然，但是ControlNet可以同時滿足這兩方面要求，因此在現(xiàn)場只需要構成一個完整的控制層網(wǎng)絡，該功能同時也為在ControlNet上實現(xiàn)I/O的共享提供了可能。
在ControlNet上，用戶可以根據(jù)需要，構成主從、多主和對等通訊網(wǎng)絡，甚至可以在同一個網(wǎng)絡上混合構成主從、多主和對等通訊網(wǎng)絡，這為網(wǎng)絡的應用提供了極大的靈活性。
ControlNet上的節(jié)點，可以根據(jù)每個節(jié)點的特性選擇采用巡檢、定時和逢變則報等多種工作方式，這極大地降低了網(wǎng)絡上無用信息的傳輸，有效地利用了網(wǎng)絡帶寬，提高了網(wǎng)絡效率。
四、確定性和可重復性
ControlNet區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的一個顯著特點就是其確定性，由于ControlNet采用了生產(chǎn)者/消費者的網(wǎng)絡模式，使得其網(wǎng)絡速度和效率不隨網(wǎng)絡上節(jié)點數(shù)目和網(wǎng)絡距離而變化，并且用戶可以預先組態(tài)網(wǎng)絡上節(jié)點的信息傳輸時間(毫秒級)，使用者無需編寫通訊程序便可確保全部信息在預先設定的時間間隔內(nèi)得到傳輸。ControlNet采用的時間片技術從原理上杜絕了網(wǎng)絡發(fā)生阻塞的可能。確定性和可重復性在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到了越來越多的應用。
五、靈活性
ControlNet具有靈活的拓撲結構，它可以方便地構成星型、樹型、總線型和環(huán)形的拓撲結構；距離可長達成30公里。ControlNet可以采用多家廠商提供的通訊介質，包括適用于各種環(huán)境的同軸，光纖電纜。
ControlNet是一個本質安全的網(wǎng)絡，它可以應用于各種環(huán)境場合。
六、強大方便的網(wǎng)絡組態(tài)，診斷功能及可靠性
ControlNet具有的網(wǎng)絡組態(tài)及診斷功能用戶可以從網(wǎng)上任何一個PLC節(jié)點的網(wǎng)絡編程口進入網(wǎng)絡，對網(wǎng)絡進行編程和組態(tài)。網(wǎng)絡組態(tài)軟件為圖形化WINNT軟件，用戶界面相當友好。一旦某一節(jié)點發(fā)生故障可及時發(fā)現(xiàn)。大大提高網(wǎng)絡診斷功能。ControlNet具有可選的冗余配置，采用不同路徑的冗余網(wǎng)絡配置，ControlLogix同時偵聽兩條網(wǎng)絡上的信息，而選擇其中信息質量更好的網(wǎng)絡信息，極大地提高了網(wǎng)絡的可靠性。
七、I/O共享
傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡無法實現(xiàn)I/O共享，但在ControlNet上，每個PLC處理器可以擁有它自己的I/O，也可以擁有共同的I/O，這也就是說，一個I/O機架可以同時屬于多個PLC處理器。
八、擴展性能
由于ControlNet是一個標準的開放的網(wǎng)絡，故而具有良好的可擴展性，選擇ControlNet為今后集中擴展系統(tǒng)的構成創(chuàng)立了良好的基礎。
九、基本指標
控制層系統(tǒng)使系統(tǒng)的重要部分，為了確保系統(tǒng)的可靠性，本方案采用ControlNet的網(wǎng)絡結構為冗余網(wǎng)絡，傳輸介質可選同軸電纜或者光纖。
　 ControlLogix Siemens
產(chǎn)品比較 AB公司的產(chǎn)品系列按照系統(tǒng)規(guī)模大小以及產(chǎn)品性能高低分為以下系列：
• 高性能PLC: ControlLogix系列、PLC5系列
• 中性能PLC: SLC500系列、FlexLogix系列
• 小型PLC: MicroLogix1500系列 相對于西門子系列
• S7－400系列
• S7－300系列
• S7－200系列
I/O 通訊方式 • 網(wǎng)絡通訊不會隨著將來系統(tǒng)擴容時節(jié)點增加網(wǎng)絡性能下降。
• 發(fā)送方式：狀態(tài)變化；周期I/O掃描；可以滿足嚴格時間控制要求
• 支持I/O共享方式：輸入模板可同時在多個CPU中組態(tài).無須編程發(fā)送
　 • 在系統(tǒng)擴容時，網(wǎng)絡效率會越來越低。西門子Profibus 100m內(nèi)最大通訊速率為12M,隨著距離的增加,速率迅速降低,最大通訊距離為1200m,在1200m時速率為9.6kbps.見Siemens ST70.2003 P39頁
• 發(fā)送方式：主機輪詢；系統(tǒng)響應取決于主機性能和從站規(guī)模
• 無法同時在兩個以上CPU中映像,必須編程發(fā)送.占用CPU資源.重復傳送時降低CPU處理速度
• CPU故障時將丟失相應 I/O數(shù)據(jù)
I/O 擴展 支持多種I/O網(wǎng)絡擴展可支持高低檔各種I/O,滿足用戶的不同要求 S7 400只可在本地擴展使用S7400 I/O，遠程擴展必須使用ET200低擋I/O
系統(tǒng)設計及安裝 • 模塊框架安裝,無須螺釘
• I/O端子排無須螺釘安裝
• I/O模板參數(shù)設定全部通過軟件,無需硬件調(diào)整
　 • 須擰緊螺釘
• 須擰緊螺釘
• 模擬量模板需要量程卡
數(shù)據(jù)結構 • 全局變量和局部變量
• 提供很好的數(shù)據(jù)封裝
• 提供數(shù)據(jù)類型和指令結構，自動地分配地址和數(shù)據(jù)。如定時器/計數(shù)器的狀態(tài)位
• 自動適應不同數(shù)據(jù)類型轉換
• 用戶可定義數(shù)據(jù)結構和多維數(shù)組 • 必須為不同程序構建和協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)塊
• 無指令結構和數(shù)據(jù)類型，必須手工創(chuàng)建,編寫更多程序
• 必須設法轉換或被迫選擇對應