幾種PLC網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)

1、幾種PLC網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)如果把金字塔結(jié)構(gòu)與 NBS模型或ISO模型比較一下，就會發(fā)現(xiàn)，PLC及其網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)NBS模型/ISO模型要求的大部分功能，至少可以實現(xiàn) 4級以下的功能。PLC要提供金字塔功能或者說要實現(xiàn)NBC/ISO模型要求的功能，采用單層子網(wǎng)顯然是不行的。因為不同層次實現(xiàn)的功能不同，所承擔(dān)的任務(wù)的性質(zhì)不同，導(dǎo)致他們對通信的要求也就不一樣。在上層所傳送 的主要是些生產(chǎn)管理信息，通信報文長，每次傳輸?shù)男畔⒘看?，要求的通信的范圍也比較廣，但對通信實 時性的要求卻不高。而在底層傳送的主要是過程數(shù)據(jù)及控制命令，報文不長，每次通信量不大，通信距離 也比較近，但對實時性及可靠性的

2、要求比較高。中間層對通信的要求正好居于兩者之間。由于各層對通信的要求相差甚遠，如果采用單級子網(wǎng)，只配置一種通信協(xié)議，勢必顧此失彼，無法滿 足所有各層通信的要求。只有采用多級通信子網(wǎng)，構(gòu)成復(fù)合型拓撲結(jié)構(gòu)，在不同級別的子網(wǎng)中配置不同的 通信協(xié)議，才能滿足各層對通信的不同要求。PLC網(wǎng)絡(luò)的分級與生產(chǎn)金字塔的分層不是一一對應(yīng)的關(guān)系，相鄰幾層的功能，若對通信要求相近，則 可合并，有一級子網(wǎng)去實現(xiàn)。采用多級復(fù)合結(jié)構(gòu)不僅使通信具有適應(yīng)性，而且具有良好的可擴展性，用戶 可以根據(jù)投資情況及生產(chǎn)的發(fā)展，從單臺PLC到網(wǎng)絡(luò)，從底層向高層逐步擴展。下面具幾個最有代表性公司的PLC網(wǎng)絡(luò)。一、A-B公司的PLC網(wǎng)絡(luò)A-B

3、公司是最大的PLC制造商，占據(jù)全美市場份額45%。圖1表示了 A-B公司的PLC網(wǎng)絡(luò)，采用的是3級總線復(fù)合型拓撲結(jié)構(gòu)。最底一級為遠程I/O系統(tǒng)，負責(zé)收集現(xiàn)場信息，驅(qū)動執(zhí)行器，在遠程I/O系統(tǒng)中配置周期I/O通信機制。中間一級為高速數(shù)據(jù)通道DH+ （或DH，DH H）,負責(zé)過程監(jiān)控，在高速數(shù)據(jù)通道中配置令牌總線通信協(xié)議。最高一級可選用Ethernet （以太網(wǎng)）或者 MAP網(wǎng)，這一級負責(zé)生產(chǎn)管理。在Ethernet網(wǎng)中配置以太網(wǎng)協(xié)議，在 MAP網(wǎng)中配置MAP規(guī)約。MAPbtt' 1罠力7“訂k”升申 mm1 百11177a-Kf"51 TJTK ALK< ><

4、DEi+A < r_0HirI:V1TW-1I LT7»-m| r5GI pLdr tlE詞H |Pv:-i|j77Kra| plT-s圖1 A-B公司的PLC網(wǎng)絡(luò)、SIEMENS 公司的PLC網(wǎng)絡(luò)西門子公司是歐洲最大的PLC制造商，在大中型 PLC市場上，西門子與 A-B公司的產(chǎn)品齊全。圖 2表示了西門子公司的 S7系列PLC網(wǎng)絡(luò)，采用3級總線復(fù)合型結(jié)構(gòu)，最底一級為遠程I/O鏈路，負責(zé)與現(xiàn)場設(shè)備通信，在遠程I/O鏈路中配置周期I/O通信機制。中間一級為 Profibus現(xiàn)場總線或主從式多點鏈 路。前者是一種新型現(xiàn)場總線，可承擔(dān)現(xiàn)場、控制、監(jiān)控三級的通信，采用令牌方式與主從輪詢

5、相結(jié)合的 存取控制方式；后者是一種主從式總線，采用主從輪詢使通信。最高一層為工業(yè)以太網(wǎng)，負責(zé)傳送生產(chǎn)管理信息。在工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議的下層中配置以802.3為核心的以太網(wǎng)協(xié)議，在上層向用戶提供TF接口，實現(xiàn)AP協(xié)議與MMS協(xié)議。牛J"|5&-PLC圖2 SIEMENS公司的S7系列PLC網(wǎng)絡(luò)三、MODICON 公司的PLC網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)90年代初德國奔馳集團屬下的 AEG公司全資收購了 MODICON 公司，現(xiàn)在稱之為 AEG- MODICON 。MODICON 的PLC產(chǎn)品在美國市場上所占份額居第二位。圖PLC網(wǎng)絡(luò)，采用了 3級總線復(fù)合型的拓撲結(jié)構(gòu)。其最高一級為 Etherne

6、t或MAP網(wǎng)，分別配置 (DECent )協(xié)議及MAP規(guī)約，負責(zé)傳輸生產(chǎn)管理信息。最下一級為遠程I/O鏈路，采用周期3 表示了 AEG-MODICON 的EthernetI/O方式MAP氣価美協(xié)議，米通信，負責(zé)PLC與現(xiàn)場設(shè)備的通信。中間一級為Modbus+ 或者Modbus 網(wǎng)，配置Modbus用主從方式通信。p1i kIM-d$ $M-TaEasi /car>-圖3 AEG-MODICON 公司的PLC網(wǎng)絡(luò)四、松下電工公司的 PLC網(wǎng)絡(luò)日本松下電工公司推出的 FP系列PLC是世界PLC市場上的一匹黑馬，大有后來居上之勢 .圖4表示 了松下電工公司的 PLC網(wǎng)絡(luò)，這是一種4級子網(wǎng)的復(fù)合

7、型網(wǎng)絡(luò)，即可采用總線 /總線/總線/總線4級復(fù)合， 也可采用總線/總線/環(huán)/總線4級復(fù)合。松下電工的PLC網(wǎng)絡(luò)最高一級為以太網(wǎng)，配置以太網(wǎng)協(xié)議，可與商用以太網(wǎng)互聯(lián)，負責(zé)傳輸生產(chǎn)管 理信息。最下一級為遠程I/O鏈路，采用周期I/O通信方式與現(xiàn)場設(shè)備交換信息。中間兩級負責(zé)過程監(jiān) 控，無論環(huán)形還是總線型，其應(yīng)用層均采用MEWTOCOL協(xié)議。諾可伯嘰皿仞曲葉器zwFP10FF3FFi圖4松下電工公司的PLC網(wǎng)絡(luò)五、GE-FANUC 公司的PLC網(wǎng)絡(luò)最近美國的通用電氣公司（GE）與日本的數(shù)控之王 FANUC公司合并成立了 GE-FANUC公司，其PLC產(chǎn)品在美國市場所占份額居第三位。GE-FANUC的P

8、LC網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是在標(biāo)準(zhǔn)化方面進展最快的產(chǎn)品，圖5表示了 GE-FANUC的PLC網(wǎng)絡(luò)。主機GEaet M AFX VMMAft9O-T0 CtHutlf DKpa*B W 梟它 use MAPi< II IBAft9*-jo K4fe»a*曲系翳s簸疏點 gcir"t!RlllllllCGM誌倔 胭-13JC21WwfcaiErtaf <94-3011flHO-70系妃5M%sGE4M UM81UM®MAT*®1SNPH3 RS-m圖5 GE-FANUC 公司的PLC網(wǎng)絡(luò)由圖5可見，GE-FANUC的公司PLC網(wǎng)絡(luò)有兩種結(jié)構(gòu)。一種是右側(cè)的4級總線復(fù)合型拓撲結(jié)構(gòu)，一種是左側(cè)的2級總線復(fù)合型拓撲結(jié)構(gòu)。GE-FANUC的公司PLC網(wǎng)絡(luò)最高一級子網(wǎng)為 GEnet MAP 寬帶局域網(wǎng)，采用全 MAP3。0協(xié)議，通 信速度高達10Mb/s，用于傳輸生產(chǎn)管理信息。Genius網(wǎng)是GE 2級結(jié)構(gòu)的底層子網(wǎng)，他相當(dāng)于系統(tǒng) 90-70可編程控制器的遠程I/O鏈路，負責(zé)與 現(xiàn)場單元交換數(shù)據(jù)，采用 GE-FANUC專用協(xié)議。GE 4級復(fù)合結(jié)構(gòu)的第 3級子網(wǎng)為GEnet MMS Ethernet 網(wǎng)或者GEnet MAP 載帶網(wǎng)，前者采用 Ethernet協(xié)議，后者采用 MAP3.0