1 引言 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
20世纪80年代后期发展起来的现场总线(Field bus)技术是目前自动化领域中的一个应用热点，使得设备之间甚至传感器、执行器之间的互联成为可能，并以此构建了企业的控制网络。随着现代科学技术的飞速发展，不仅对生产过程自动化，也对生产管理提出了更高的要求，现场总线也面临着标准繁多、难以与企业管理网络集成等诸多问题，于是就出现了把自动控制与计算机管理系统结合起来，集管理和控制为一体的系统是当今工业自动化发展的趋势，一些复杂的控制系统常采用两级网络拓扑结构。底层用现场总线以便控制装置尽可能靠近现场设备，上层采用工业以太网监控，从而实现对生产过程的集中管理和分散控制，这种将两层网络应用到自动化系统的方法，实现信息的完全共享，极大的提高了对复杂生产过程的检测，监督和控制功能，提高了系统的利用率。 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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2 系统简介 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
为了实现计算机控制并保证可靠性，系统采用分层控制。实现系统的结构如图1所示，整个系统分为两层网络，上层网络为工业以太网，装有工业组态软件WinCC的上位机与下位机S7-300PLC通过以太网进行通讯，实现对整个系统现场设备运行状态的集中监控。下层网络为Profibus-DP通讯，S7-300PLC主站与从站通过Profibus-DP现场总线进行通讯以控制现场设备。上位机的功能主要是接受下位机发送的数据以及向下位机发送命令，远程监控工业现场状况;下位机接受上位机的命令控制现场设备，也可以利用存储器里的程序直接控制现场设备，完成控制功能。S7-300PLC作为主站可以直接控制现场设备，也可以与从站S7-200通过Profibus-DP通讯，使S7-200从站作为远程控制站去控制现场设备。S7-200本身没有集成的DP接口，所以要添加一个Profibus-DP模块EM277与S7-300PLC进行通讯，它与S7主站的通讯实际上是模块EM277与主站交换数据来实现的。 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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图1 基于Profibus-DP和以太网的工业控制网络系统 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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3 上层网络的实现 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
3.1 上层网络的通讯结构 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
工业以太网位于整个工业控制网络的上层，主要用于完成对系统的监控管理，其传输速率一般为10-100Mbps。它有以下优点: WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
(1) 是一种标准的开放式网络，不同厂商的设备很容易互联，这种特性非常适合于解决控制系统中不同厂商设备的兼容和互操作性的问题; WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
(2) 工业以太网能便捷的访问远程系统，共享/访问多数据库; WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
(3) 易于与Internet连接，能够在任何城市地方利用电话线通过Internet对企业进行监控; WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
(4) 能降低成本，包括技术人员的培训费用，维护费用及初期投资; ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
(5) 能实现办公自动化网络与工业控制网络的有机结合。 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
工业以太网的硬件选择比较简单，主要作用是将PLC主站与装有WinCC的远程监控PC及工作站进行互连，以实现系统工业以太网级的数据传输与监控。装有WinCC的PC采用的是CP1612通讯模块，用于将PC连接到主站S7-300，CP1612通讯模块插在PC的PCI插槽上，完成上位机与工业以太网的连接。主站S7-300PLC采用CP343-1通讯处理器实现上位机与主站PLC的物理互连，CP343-1用于S7-300PLC与工业以太网的连接，这个模块自身带处理器，可减轻CPU的通讯任务并可建立附加的连接。 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
在系统中用到的工业组态软件WinCC(Windows Control Center，视窗控制中心)结合了西门子公司在过程自动化领域中的先进技术和Microsoft PC的软件技术，是具有极高性价比的SCADA级的操作监视系统。WinCC支持所有连接SIMATIC S7控制器的通讯通道。WinCC包括六个主要的功能编辑器:图形设计编辑器、全局脚本编辑器、报警存档编辑器、变量存档编辑器、报表设计编辑器、用户管理和项目安全编辑器。其中图形设计编辑器和全局脚本编辑器最为重要和关键。 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网