西門子6ES79022AB000AA0市場價格
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():
6ES7902-2AB00-0AA0
SIMATIC S7/M7, CABLE
SIMATIC S7/M7,電纜,用于端到端連接TTY - TTY,9針SUB-D,5 M
SIMATIC S7-300/400():
V1060|時長:29:44|SIMATIC S7-300/400 > PLC與分布式IO > 自動化技術
概述():
工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡性能和網(wǎng)絡技術
組合使用時,與原來的 10 Mbpps 技術相比,當前工業(yè)以太網(wǎng)技術可顯著提高網(wǎng)絡性能。 這些技術包括:():
- 快速以太網(wǎng),傳輸速率 100 Mbps:
與 10 Mbps 相比,報文傳輸速度要快很多,因此占用電纜的時間極短。 針對快速以太網(wǎng) (Fast Ethernet),提供了一個 4 線制 FastConnect 布線系統(tǒng) (Cat5e),包括電纜、插頭和插座。 - 千兆以太網(wǎng),傳輸速率 1 Gbps:
千兆以太網(wǎng)比快速以太網(wǎng)快 10 倍,電纜占用時間僅為其十分之一。 針對千兆以太網(wǎng),提供了一個 8 線制 FastConnect 布線系統(tǒng) (Cat6),包括電纜、插頭和插座。(): - 千兆以太網(wǎng),傳輸速率 10 Gbps:
與 1 Gbps 以太網(wǎng)相比,10 Gbps 以太網(wǎng)的速度是其 10 倍。 - 全雙工可防止沖突:
在兩個交換機之間可同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 因此,全雙工連接的數(shù)據(jù)吞吐量對于快速以太網(wǎng)為 200 Mbps,對于千兆以太網(wǎng)為 2 Gbps。 采用全雙工傳輸時,網(wǎng)絡可覆蓋更大距離。 這意味著,例如,采用玻璃光纖電纜可以實現(xiàn) 200 km 的遠距離。():
常見幀重復問題的避免顯著地提高了數(shù)據(jù)吞吐量。 - 交換可降低網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量: ():
交換機動態(tài)地“連接”當前正在通信的那些站。 因此,在整個網(wǎng)絡中,幾條報文可同時傳送, 大大提高了網(wǎng)絡的功能。 性能上的提升源于這樣一個事實,即,多個消息幀可以同時流經(jīng)交換機(它們之間如同并行地傳輸)。 - 使用自動交叉功能,支持發(fā)送線和接收線在雙絞線接口自動交叉。
- 自動檢測描述的是網(wǎng)絡節(jié)點(數(shù)據(jù)終端和網(wǎng)絡部件)的特性,即自動檢測信號的傳輸速率(10 Mbps、100 Mbps 或 1 Gbps),并支持自動協(xié)商功能。
- 自動協(xié)商是快速以太網(wǎng)的配置協(xié)議。 在啟動實際數(shù)據(jù)傳輸前,網(wǎng)絡設備自動協(xié)商設備支持的一種傳輸模式(1000 Mbps、100 Mbps 或 10 Mbps,全雙工或半雙工)。():
以太網(wǎng)交換技術():
工業(yè)以太網(wǎng)具有以下功能:():
- 根據(jù)可用接口數(shù)量,交換機用來臨時或動態(tài)地將幾個子網(wǎng)或站彼此連接。
- 根據(jù)終端的以太網(wǎng)(MAC)地址,過濾數(shù)據(jù)傳輸,局部數(shù)據(jù)傳輸依舊保持局部,并且交換機只傳送到其它子網(wǎng)絡用戶的數(shù)據(jù)。
- 與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡相比擴大了可連接的終端數(shù)。
- 限制受影響子網(wǎng)絡的錯誤傳輸。():
交換技術具有以下優(yōu)點:
- 提供了形成子網(wǎng)絡和網(wǎng)絡段的能力。
- 由于數(shù)據(jù)通信的結構化,提高了數(shù)據(jù)吞吐量,從而提高了整體網(wǎng)絡性能。
- 簡單的網(wǎng)絡配規(guī)則。():
- 通過連接各個沖突域/子網(wǎng)絡,可不受限制地擴展網(wǎng)絡范圍。
- 實現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡的簡單、無障礙的擴展。
全雙工():
全雙工(FDX)是一種網(wǎng)絡運行方式,與半雙工相比,在全雙工時,終端可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 采用 FDX 時,終端內的沖突檢測功能是自動關閉的。():
FDX的一個先決條件是使用有獨立發(fā)送和接收通道的傳輸介質(如 FO 和 ITP),并且所使用的部件有保存數(shù)據(jù)的能力。 FDX 連接中不會出現(xiàn)沖突,因而支持 FDX 的部件能以正常的傳輸率同時發(fā)送和接收。 因此,數(shù)據(jù)吞吐量是網(wǎng)絡額定傳輸速率的兩倍,也就是,對于常規(guī)以太網(wǎng)為 20 Mbps,對于快速以太網(wǎng)為 200 Mbps。 千兆以太網(wǎng)可達到 2000 Mbps。
FDX 的其它優(yōu)點是網(wǎng)絡規(guī)模提高。():
通過關閉激活沖突機制,F(xiàn)DX 能使二個部件間的距離增大到超過一個沖突域的范圍。 使用全雙工功能,有可能使所用的發(fā)送和接收部件的傳送距離達到其性能極限。 這對與光纖部件的連接尤為重要。 在使用玻璃光纜時,兩個交換機之間可達到長 200 km 的距離。
通過交換式全雙工增加性能
自動檢測/自動協(xié)商():
自動檢測描述的是網(wǎng)絡節(jié)點(數(shù)據(jù)終端和網(wǎng)絡部件)的特性,即自動檢測信號的傳輸速率(10 Mbps、100 Mbps 或 1000 Mbps),并支持自動協(xié)商功能。
自動協(xié)商是雙絞線的配置協(xié)議。 它使節(jié)點在發(fā)送**個數(shù)據(jù)包之前為傳輸而協(xié)商傳輸率:
- 10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps 或 10 Gbps
- 全雙工或半雙工
為了保證一個特定的傳輸速率,也可以關閉自動協(xié)商。
自動檢測的優(yōu)點是,所有以太網(wǎng)部件實現(xiàn)互操作性。
不支持自動檢測的常規(guī)以太網(wǎng)組件可與支持自動檢測的快速以太網(wǎng)組件和新的千兆以太網(wǎng)組件組合使用。
自動交叉
自動交叉功能可在雙絞線接口上自動交叉發(fā)送線和接收線。 這意味著不再需要交叉連接線(例如 TP XP 線)。
高速冗余協(xié)議 (HRP)
出錯誤后的快速網(wǎng)絡重構是工業(yè)應用*的特性。 否則,連接的終端會關閉邏輯通訊鏈路。 導致控制過程停止或系統(tǒng)的緊急停機。
為了取得極快速的響應時間,使用了各種標準化協(xié)議。 用這種過程,可在幾分之一秒時間內重構一個可用網(wǎng)絡。
由 50 個交換機組成的光纖環(huán)中,網(wǎng)絡故障后(如斷線或交換機故障)能夠在不到 300 ms 內完成重構。
除了在光纖環(huán)中實現(xiàn)高速介質冗余外,工業(yè)以太網(wǎng)還提供有環(huán)網(wǎng)或網(wǎng)段的高速冗余耦合所需的功能。 在每種情況下,可通過兩個交換機來耦合任何拓撲中的環(huán)網(wǎng)或網(wǎng)段。
具有高速冗余性的光纖網(wǎng)絡拓撲結構
具有高速冗余性的電網(wǎng)絡拓撲結構
介質冗余協(xié)議 (MRP)
另一種可以獲得更高系統(tǒng)可用性的選項功能是 PROFINET MRP。 一方面,可通過交換機來實現(xiàn)介質冗余;另一方面,可通過 SIMATIC 控制器上的 PROFINET 接口和分布式 I/O 來實現(xiàn)介質冗余。 由于采用 MRP 協(xié)議 (IEC 61158 Type 10),可實現(xiàn)小于 200 ms 的重構時間,具體取決于站數(shù)。
如果環(huán)網(wǎng)在某個點處中斷,則可立即進行重構,所有通信節(jié)點仍可訪問。
SCALANCE X101-1/X101-1LD 電氣/光學環(huán)網(wǎng)拓撲結構
光學星形拓撲結構,帶SCALANCE X101-1/X101-1LD和遠程SCALANCE W接入點
無縫冗余
對于在重組態(tài)時間方面要求*的某些應用,冗余網(wǎng)絡的構建可能不需要任何重組態(tài)時間(無縫冗余)。
為此,PROFINET 提出了 MRPD(計劃重復介質冗余)標準。 該技術基于拓撲優(yōu)化的 IRT 通信。
IEC 62439-3 標準有兩種可以使用的其它解決方案,即高可用性無縫冗余(HSR)和并行冗余協(xié)議(PRP)。
全部這些方法有利于網(wǎng)絡運行不因故障(例如, 線斷)而被中斷。 其實現(xiàn)方法是,在發(fā)送方重復數(shù)據(jù)包,并通過不同通路將它們發(fā)送給接收方。