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(luò)類型都是開放的網(wǎng)絡(luò)，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(luò)采用ControlNet網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)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(fù)性、靈活性等特點(diǎn)，擴(kuò)展性，可共享I/O，并具有強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)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(luò)類型都是開放的網(wǎng)絡(luò)，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(luò)采用ControlNet網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)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(fù)性、靈活性等特點(diǎn)，擴(kuò)展性，可共享I/O，并具有強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，診斷功能及可靠性。
一、開放性
ControlNet已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。在國際現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)會(huì)所確定的8種國際網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中三位，僅僅次于以太網(wǎng)和Devicenet。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)為IEC61158。這種標(biāo)準(zhǔn)化帶來的好處就是使得用戶可以選擇不同的設(shè)備供應(yīng)商來提供他們?cè)O(shè)備，而這些設(shè)備可以通過標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，協(xié)調(diào)有序地工作。隨著芯片技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)自動(dòng)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(jī)應(yīng)用，在一個(gè)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(shè)備，即便某家公司有這個(gè)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(shè)計(jì)之初，必須選擇一個(gè)具有廣泛支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)，只有這樣，所有的設(shè)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(luò)要實(shí)現(xiàn)高速確定的傳輸要求，網(wǎng)絡(luò)波特率已經(jīng)不再是主要因素，網(wǎng)絡(luò)模式成為決定網(wǎng)絡(luò)效率的關(guān)鍵。ControlNet采用了全新的網(wǎng)絡(luò)模式，即生產(chǎn)者/消費(fèi)者(PRODUCER/CONSUMER)模式，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式采用的是源/目的模式，每發(fā)送一個(gè)信息就需要一個(gè)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(luò)上多個(gè)節(jié)點(diǎn)，必須重復(fù)傳輸多次，這極大地浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)帶寬，降低了網(wǎng)絡(luò)效率，而采用生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式，網(wǎng)絡(luò)不需要單獨(dú)的源/目的地址，代之以數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)，因此不同的消費(fèi)者（信息接收者）可以根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)同時(shí)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(luò)模式是對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式的革命，它極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的效率。該模式同時(shí)也被DEVICENET和FOUNDATION FIELDBUS所采用，代表了下一代網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì)。
三、多功能
由于ControlNet采用了全新的生產(chǎn)者/消費(fèi)者(PRODUCER/CONSUMER)模式，使得它具有了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所無法想象的高功能，具體說來，這包括：用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)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(luò)不能用于擴(kuò)展I/O機(jī)架或從站，反之亦然，但是ControlNet可以同時(shí)滿足這兩方面要求，因此在現(xiàn)場(chǎng)只需要構(gòu)成一個(gè)完整的控制層網(wǎng)絡(luò)，該功能同時(shí)也為在ControlNet上實(shí)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(gòu)成主從、多主和對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò)，甚至可以在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上混合構(gòu)成主從、多主和對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò)，這為網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了極大的靈活性。
ControlNet上的節(jié)點(diǎn)，可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的特性選擇采用巡檢、定時(shí)和逢變則報(bào)等多種工作方式，這極大地降低了網(wǎng)絡(luò)上無用信息的傳輸，有效地利用了網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高了網(wǎng)絡(luò)效率。
四、確定性和可重復(fù)性
ControlNet區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是其確定性，由于ControlNet采用了生產(chǎn)者/消費(fèi)者的網(wǎng)絡(luò)模式，使得其網(wǎng)絡(luò)速度和效率不隨網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)距離而變化，并且用戶可以預(yù)先組態(tài)網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)的信息傳輸時(shí)間(毫秒級(jí))，使用者無需編寫通訊程序便可確保全部信息在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)得到傳輸。ControlNet采用的時(shí)間片技術(shù)從原理上杜絕了網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞的可能。確定性和可重復(fù)性在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到了越來越多的應(yīng)用。
五、靈活性
ControlNet具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它可以方便地構(gòu)成星型、樹型、總線型和環(huán)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；距離可長(zhǎng)達(dá)成30公里。ControlNet可以采用多家廠商提供的通訊介質(zhì)，包括適用于各種環(huán)境的同軸，光纖電纜。
ControlNet是一個(gè)本質(zhì)安全的網(wǎng)絡(luò)，它可以應(yīng)用于各種環(huán)境場(chǎng)合。
六、強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，診斷功能及可靠性
ControlNet具有的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及診斷功能用戶可以從網(wǎng)上任何一個(gè)PLC節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)編程口進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程和組態(tài)。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件為圖形化WINNT軟件，用戶界面相當(dāng)友好。一旦某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。大大提高網(wǎng)絡(luò)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(luò)配置，ControlLogix同時(shí)偵聽兩條網(wǎng)絡(luò)上的信息，而選擇其中信息質(zhì)量更好的網(wǎng)絡(luò)信息，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
七、I/O共享
傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)I/O共享，但在ControlNet上，每個(gè)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(gè)I/O機(jī)架可以同時(shí)屬于多個(gè)PLC處理器。
八、擴(kuò)展性能
由于ControlNet是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開放的網(wǎng)絡(luò)，故而具有良好的可擴(kuò)展性，選擇ControlNet為今后集中擴(kuò)展系統(tǒng)的構(gòu)成創(chuàng)立了良好的基礎(chǔ)。
九、基本指標(biāo)
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(luò)結(jié)構(gòu)為冗余網(wǎng)絡(luò)，傳輸介質(zhì)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(duì)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(luò)通訊不會(huì)隨著將來系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)節(jié)點(diǎn)增加網(wǎng)絡(luò)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(yán)格時(shí)間控制要求
• 支持I/O共享方式：輸入模板可同時(shí)在多個(gè)CPU中組態(tài).無須編程發(fā)送
　 • 在系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)，網(wǎng)絡(luò)效率會(huì)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(shí)速率為9.6kbps.見Siemens ST70.2003 P39頁
• 發(fā)送方式：主機(jī)輪詢；系統(tǒng)響應(yīng)取決于主機(jī)性能和從站規(guī)模
• 無法同時(shí)在兩個(gè)以上CPU中映像,必須編程發(fā)送.占用CPU資源.重復(fù)傳送時(shí)降低CPU處理速度
• CPU故障時(shí)將丟失相應(yīng) I/O數(shù)據(jù)
I/O 擴(kuò)展 支持多種I/O網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)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?cái)U(kuò)展使用S7400 I/O，遠(yuǎn)程擴(kuò)展必須使用ET200低擋I/O
系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)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(jié)構(gòu) • 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(jié)構(gòu)，自動(dòng)地分配地址和數(shù)據(jù)。如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位
• 自動(dòng)適應(yīng)不同數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換
• 用戶可定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和多維數(shù)組 • 必須為不同程序構(gòu)建和協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)塊
• 無指令結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型，必須手工創(chuàng)建,編寫更多程序
• 必須設(shè)法轉(zhuǎn)換或被迫選擇對(duì)應(yīng)