PCS7工廠總線與終端總線技術(shù)分析（工程師培訓(xùn)）

PCS7工廠總線與終端總線技術(shù)分析目錄PCS7系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 1組態(tài)工廠總線和終端總線 2PCS7共用工廠總線和終端總線，有何限制？ 3在PCS7系統(tǒng)中共用工廠總線和終端總線，有何要求？ 3PCS7中實現(xiàn)工廠總線和終端總線的冗余配置 4工廠總線與終端總線的冗余配置 4容錯終端總線 5容錯工廠總線。 5冗余容錯終端總線 5冗余容錯工廠總線 7PCS7系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PCS7系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為兩層，分別是終端總線（TerminalBus）和工廠總線（PlantBus,又稱系統(tǒng)總線SystemBus）。

工廠總線用于PC和控制器（AS）之間的通訊，例如，OS服務(wù)器/單站和AS控制器之間的通訊以及ES和AS控制器之間的通訊。

終端總線用于PC之間的通訊，例如，客戶機(jī)和服務(wù)器之間的通訊以及工程師站和OS之間的通訊。工廠總線和終端總線都是都是采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)802.3的工業(yè)以太網(wǎng)，傳輸介質(zhì)可以是工業(yè)用雙絞線或光纖。每個PC站都必須配置獨立的網(wǎng)卡分別布署在兩個總線中。因此，PC站至少需要兩個網(wǎng)卡，對于冗余的PC站，可能需要三個網(wǎng)卡（第三網(wǎng)卡用于OS間的同步）注意：在項目規(guī)劃時，需要為工廠總線和終端總線指定不同的IP網(wǎng)段進(jìn)行區(qū)分

組態(tài)工廠總線和終端總線工廠總線的配置在PCS7項目中，通過對每個OS項目的PC站組態(tài)來進(jìn)行設(shè)置，總線信息將加載至SCE中。終端總線的配置在每個OS站的計算機(jī)的SimaticShell中進(jìn)行設(shè)置。SimaticShell類似于西門子版的“網(wǎng)上鄰居”，選擇正確的終端總線網(wǎng)卡后，在SimaticShell中將顯示網(wǎng)絡(luò)中可通訊的西門子PC站。PCS7共用工廠總線和終端總線，有何限制？為了滿足過程生產(chǎn)的可靠性和魯棒性，通常推薦在PCS7中使用獨立的工廠總線和終端總線。共用工廠總線和終端總線的應(yīng)用往往是以犧牲系統(tǒng)性能換取布線的微量精筒和成本降低，參考以下FAQ的注意事項：在PCS7系統(tǒng)中共用工廠總線和終端總線，有何要求？為了滿足過程生產(chǎn)的可靠性和魯棒性，通常推薦在PCS7中使用獨立的工廠總線和終端總線。這種組態(tài)方式下的系統(tǒng)在發(fā)布之前都通過了完整的測試。描述

為了滿足過程生產(chǎn)的可靠性和魯棒性，通常推薦在PCS7中使用獨立的工廠總線和終端總線。這種組態(tài)方式下的系統(tǒng)在發(fā)布之前都通過了完整的測試。在PCS7V7.1以后的版本中，在共同的通訊媒介上使用工廠和終端總線受制于通訊站點數(shù)的最大數(shù)量。相比之下，基于相同負(fù)荷的情況下，在畫面選擇和操作上，系統(tǒng)性能會稍有損失。下表是PCS7V7.1和V8.0軟件版本中，當(dāng)工廠總線和終端總線都是基于共同媒介的情況下，可以允許的最大數(shù)量框架。序號.通訊站點數(shù)量框架1OS

服務(wù)器(單獨或冗余對)<=22OS客戶端<=253中央歸檔服務(wù)器(CAS)<=14Web服務(wù)器<=15Web客戶端<=46域控制器<=27其他服務(wù)器（基礎(chǔ)架構(gòu)或其他服務(wù)）<=38SICLOCK<=29自動化系統(tǒng)AS41x(標(biāo)準(zhǔn)或H系統(tǒng))<=910SCALANCEX<=711

介質(zhì)

(環(huán)網(wǎng)，不冗余)1Gbit/s

備注

兩層網(wǎng)絡(luò)基于同一條總線會影響訪問安全和故障安全性。比如，外界的軟件攻擊或者設(shè)備故障不僅會影響OS服務(wù)器和客戶端之間的終端總線的通訊，同時也會影響工廠總線上的通訊，最終會導(dǎo)致整個自動化系統(tǒng)發(fā)生故障。需要考慮權(quán)衡每個項目的安全性能的要求。這種情況下，通訊站點之間的網(wǎng)絡(luò)連接，無異于推薦使用的獨立的工廠和終端總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以成本上節(jié)省的只是通訊電纜的費用。如果使用共同總線，通訊站點的通訊接口仍然必須采用兩塊獨立的網(wǎng)卡或者通訊處理器。PCS7中實現(xiàn)工廠總線和終端總線的冗余配置可在環(huán)型結(jié)構(gòu)中使用

SIMATICNET

的網(wǎng)絡(luò)組件來設(shè)置容錯工廠總線和終端總線。

這些網(wǎng)絡(luò)組件使得終端總線可以不受限制地運行。例如，即使模塊之間連接的電纜損壞，通訊仍不會中斷。如果對網(wǎng)絡(luò)通訊有更高的可用性需求，還可以實現(xiàn)雙環(huán)網(wǎng)的冗余工廠總線和終端總線配置。工廠總線與終端總線的冗余配置可在環(huán)型結(jié)構(gòu)中使用

SIMATICNET

的網(wǎng)絡(luò)組件來設(shè)置容錯工廠總線和終端總線。

這些網(wǎng)絡(luò)組件使得終端總線可以不受限制地運行。例如，即使模塊之間連接的電纜損壞，通訊仍不會中斷。這是總線的容錯性。如果對網(wǎng)絡(luò)通訊有更高的可用性需求，還可以實現(xiàn)雙環(huán)網(wǎng)的冗余工廠總線和終端總線配置。在項目中根據(jù)實際生產(chǎn)需求和經(jīng)濟(jì)情況來進(jìn)行總線方案的選擇。容錯終端總線示例：容錯工廠總線。示例：

冗余容錯終端總線自

PCS7

版本

V8.0

開始，將提供以下冗余容錯終端總線解決方案：

基于并行冗余協(xié)議

(PRP)

的冗余容錯終端總線基于

PRP

的獨立雙環(huán)；符合

IEC62439-3

的解決方案。冗余連接組件之間的所有協(xié)議都可在相互冗余的網(wǎng)絡(luò)中自動復(fù)制、發(fā)送和分配。

接收器使用來自冗余網(wǎng)絡(luò)的具有相同信息的第一個輸入幀。組態(tài)示例：注意：

每個冗余連接的PC站上安裝兩塊網(wǎng)卡。

每個冗余連接的

PC

站上安裝

SIMATICNETSOFTNET-IERNA。

基于

INTELTEAM

模式的冗余容錯終端總線基于網(wǎng)段冗余耦合的耦合雙環(huán)

-

由兩個相同的耦合終端總線環(huán)形成。注意：

每個冗余連接的PC站上安裝兩塊網(wǎng)卡。

PCS7

批準(zhǔn)時的網(wǎng)卡適配器

PCIe

網(wǎng)絡(luò)適配器–

Intel?PRO/1000PTServerAdapter–

(Intel?GigabitCTDesktopAdapter

（允許使用

Intel?PRO/1000PTDesktopAdapter

）

集成網(wǎng)絡(luò)適配器（預(yù)安裝

Windows7/Server2008R2

的捆綁

PC

具有）–

INTEL...(LM-Adapter)–

INTEL...(L-Adapter)

PCI

網(wǎng)絡(luò)適配器（僅適用于

WindowsXP/2003

操作系統(tǒng)）–

IntelPRO/1000MTServer-Adapter–

IntelPRO/1000GTDesktop-Adapter冗余容錯工廠總線冗余容錯工廠總線通過兩個相同的獨立工廠總線環(huán)（雙環(huán)）進(jìn)行設(shè)置。

這些網(wǎng)絡(luò)組件確保工廠總線可以不受限制地運行。如果一條工廠總線發(fā)生故障，則可通過第二條工廠總線保持通信