工業乙太網OPEN IE資料通訊方案

2023-02-14 00:03:07 字數 1095 閱讀 2431

在當今自動化領域,網路結構已經被廣泛地應用於各行各業的工業環境中,它是構成各類控制系統的基礎,其效能直接影響著系統整體的綜合指標,不同的網路種類形式如:串列埠通訊、現場匯流排、乙太網等已在各類場合獲得了驗證和發展,但隨著近年來it技術的迅猛發展,這種格局正在發生著巨大的變化,特別是乙太網技術正由商業向工業、上層向低層、低速向高速、非實時向實時、封閉向透明、層次化向扁平化等方面全面發展和延伸,並融合了各類現場匯流排的技術和協議,再加上低成本的刺激和速度的提高因素,全球各自動化巨頭廠商也不斷推出「e網拉平到底」成功案例,傳統的控制系統卻不得不面對這一強勁的挑戰,乙太網進入工業控制領域並融入現場通訊技術已成為現實。

對於未來自動化網路技術的主角,從現有市場應用角度看,乙太網iso/osi七層模型中頂層應用層協議的標準化、通用性和開放性是決定各供貨商裝置彼此間是否可具備互操作性的首要條件,應用層協議的標準和開放為不同層次、不同廠商、不同種類的裝置實現互聯通訊及實現高效的統一管理提供了良好的實現平台,縱觀西門子工業乙太網simatic ie的發展就順應了這一市場的需求和趨勢,simatic ie體系架構如圖1所示。

simatic ie所遵循的技術發展路線正是全面體現標準化、通用性及開放性這一戰略,它兼顧了效率、實時性、確定性、靈活性等各方面綜合因素,包含了標準乙太網和定製乙太網,simatic ie基於「tcp/ip+標準化(profinet)+通用性(s7/s5相容、it、iso等通訊)+開放性(開放式ie)」這一模式是對當前工業乙太網發展模式的最好詮釋,其中s7通訊和s5相容通訊是simatic plc家族的標準通訊協議,其應用介面的通訊不依賴特定的匯流排系統,它包含simatic net系統範圍內基於乙太網的s7站、s5站和pg/pc之間的相互通訊;而開放式ie是指基於s5相容通訊或開放式通訊專用的功能塊使用標準協議(tcp native、iso on tcp、udp)堆疊在應用層上實現開放的通訊服務,相當於直接socket訪問的服務功能,通常稱為開放式ie通訊,其資料交換是通過send/receive介面或t blocks介面來實現的,它是基於西門子s7 plc控制層面所整合的乙太網服務功能,支援與第三方通訊夥伴用於乙太網或tcp/ip的資料流通訊;開放式ie通訊為使用者程式設計提供乙個「空應用頂層」的乙太網服務來支援tcp/ip埠的自由通訊,適合於二進位制或者ascii碼與外部裝置進行自由約定協議或特定專用協議的資料通訊。

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