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    天津市西门子PLC代理商

    更新时间:2020-09-23   浏览数:96
    所属行业:机械 电工电气 工控系统及装备
    发货地址:上海市金山区  
    产品规格:天津市西门子PLC代理商
    产品数量:100.00台
    包装说明:全新原装
    单 价:面议

    天津市西门子PLC代理商


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    1.SIMOTION工业以太网网络介质
    西门子工业以太网网络通常使用的物理传输介质为屏蔽双绞线(FC TP)、工业屏蔽双绞线(ITP)和光纤。

    1.1 屏蔽双绞线(Fast Connection Twist Pair)
    FC TP快速连接双绞线用于将DTE快速连接到工业以太网上,配合西门子FC TP RJ45接头使用,连接方式如图1所示:


    图1: FC TP电缆与TP RJ45接头

    将双绞线按照TP RJ45接头标示的颜色插入连接孔中,快捷、方便地将DTE设备连接到工业以太网上。使用FC双绞线从DTE到交换机长通信距离为100米(DTE到DTE)。也可以使用普通RJ45接头,为了保证数据传输的可靠性,在无干扰情况下长通信距离为5米。
    RJ-45连接有两种连接方式,交叉连接(如图2所示)和直通连接(如图3所示)。交叉连接用于网卡之间的连接或集线器之间的连接;直通线用于网卡与集线器之间或网卡与交换机之间的连接。Siemens交换机由于采用了自适应技术,可以自动检测线序,故通过交换机可以选择任意一种电缆进行连接。


    图2 交叉线连接


    图3 直通线连接

    SIMOTION 带有RJ45接头,建议使用西门子FC TP和FC TP RJ45接头。

    1.2 工业屏蔽双绞线 (Industrial Twisted Pair)
    屏蔽双绞线如图4所示,它有白/蓝和白/橙两对双绞屏蔽线。外部包有屏蔽层和绝缘层,用于连接有ITP端口的以太网设备。通过ITP电缆连接的两个设备的远距离为100米。


    图4 ITP电缆结构图

    连接ITP电缆的连接头有两种,即 9 针或 15 针的Sub-D 接头,如图所示5、6:

         
    图5 Sub-D 9针接头                                                 图6 Sub-D 15针接头

    使用Sub-D 接头进行连接的网络连接牢固,不易松动。其连线方法及9/15 接头的转换可以查阅西门子手册 。同样ITP 电缆也会有交叉连接的情况,可以直接定购 ITP XP 标准电缆 。
    SIMOTION只有RJ45以太网接口,通常不使用工业双绞线ITP。

    1.3光纤
    按光在光纤中的传输模式不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。
    多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。
    单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求, 即谱宽要窄,稳定性要好。
    光纤技术只允许点对点的连接,即一个发送装置只对应一个接收装置。因而两个站点之间需要有发送和接收两根光纤进行连接。所有SIMATIC NET 标准的光缆都是两根光纤。光纤的连接头有很多种如图7所示:



    图7 光纤的连接头

    其中各种连接头都有各自的优点,例如:ST 连接头安装简易,比较适合于现场连接,(西门子BFOC接头就是ST 接头);FC 接头有一个不固定的套环,可以提供较好的机械的隔离;SC 连接头适合紧密连接,其推拉设计可以避免在安装过程中的光纤平面受损,应用比较普遍。在西门子的网络设备中,大多光纤链路设备使用BFOC接头。
    光纤通讯应用于工业以太网的优点:
    隔离电气的站点或网段
    没有电气的接地问题
    没有屏蔽电流
    数据传输不受外界电磁干扰
    不受雷电的影响
    不会产生电磁干扰
    重量轻
    根据光纤的类型不同,长距离的通讯依然可以保持高的通讯波特率
    带有RJ45接头的SIMOTION 可以直接连接到交换机的电气接口上,交换机之间可以通过光纤连接,增加通信距离和抗干扰性。


    2.SIMOTION工业以太网网络拓扑结构
    通过西门子交换机组成的以太网有三种网络拓扑结构:1)总线型;2)星型;3)冗余环网。图8所示为SCALANCE 200组成的冗余环网。


    图8 冗余环网示例


    3.配置SIMOTION以太网接口

    3.1在硬件配置中设定以太网接口
    在SCOUT界面中点击SIMOTION CPU,右键点击“Open HW configuration”进入硬件配置界面,例如D435,X120和X130为以太网接口,双击选择的通信接口,在弹出的界面中定义IP地址和子网掩码,如图9所示:


    图9 设定通信接口

    注意:
    即使建立两条以太网,两个以太网通信接口不能设置在相同的网段中或相同的IP地址。

    3.2 在线联机设定以太网接口
    将编程器连接到SIMOTION 以太网接口上,在控制面板“Setting the PG/PC Interface”接口中将访问点指向使用的编程网卡例如“S7ONLINE(STEP7)->TCP/IP -> Intel(R) PRO/1000 MT ”。打开SIMATIC Manager,使用菜单命令“PLC”->“Edit Ethernet Nodes”在界面中选择“Browse”键浏览网络上所有的站点,如图10所示:


    图10 浏览网络上的站点

    每一个接口在硬件的前面板标有网卡的MAC地址,选择站点,在“Edit Ethernet Nodes”界面中设置IP地址和子网掩码,点击“Assign IP Configuration”键传送设定的命令。如图11所示:


    图11设置站点地址

    IP地址设置完成后,可以使用以太网接口编程。


    4.编写通信程序
    通过以太网进行站点间的通信有两种方式:1)UDP;2)TCP。

    4.1 UDP通信方式
    UDP通信协议不需要在通信前建立连接,在发送和接收的数据报文中带有通信方的IP地址和端口号。通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下,在发送方调用发送函数的示例程序如图12所示(使用LAD编写):



    图12 UDP发送程序

    发送函数参数解释如下:
    SourcePort
    发送方的端口号,数据类型UINT,例如2001。

    DestinationAddress
    接收方的IP地址,数据类型为数组,ARRAY [0..3] OF USINT,在4个字节中输入接收方的IP地址,例如192、168、0、122,表示IP地址为192.168.0.122。

    DestinationPort
    接收方的端口号,数据类型UINT,例如2000。

    CommunicationMode
    通信模式,“EnumUdpCommunicationMode”枚举数据类型,有两种选择:
    (1)“CLOSE_ON_EXIT”,通信完成后释放通信资源;
    (2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”, 通信完成后仍占用通信资源。

    DataLength
    发送的数据长度,数据类型UDINT,大长度1400字节。

    Data
    发送数据区,数据类型为数组,ARRAY [0..1399] OF BYTE。

    1.概述天津市西门子PLC代理商

     

      SCALANCE X200 系列交换机自从20048月推入市场,当时交换机只能接入环网,不能做环网管理器。在各个工业现场得到了广泛的应用。20075月发布了X200系列新的硬件版本平台,普通交换机可以用HSR(高速冗余)方法做环网管理器,允许重构时间为0.3秒。20091月又对软件平台做了更新,使X200系列交换机可以用MRPHSR方法构成环网。其中用MRP(介质冗余协议)在环网中断后,网络重组时间大为0.2秒。"MRP" 方法满足在IEC 61158中类别10 PROFINET“中介质冗余协议(MRP) Media Redundancy Protocol 规定。

    本文针对下列X200系列交换机: 

    1本文针对的X200系列交换机

     

    X-200 以太网交换机从版本V4.0开始支持介质冗余MRP HSR方法.

    2. MRP 

      MRP是介质冗余协议(Media Redundancy Protocol)的缩写。它满足IEC 61158中类别10PROFINET“中介质冗余协议(MRP) Media Redundancy Protocol 规定. 在环网中断后,网络重组时间大为0.2秒。

    2.1 使用MRP介质冗余协议必须满足的要求

    使用MRP介质冗余协议必须满足下列要求:

     MRP 在环网拓扑中大支持50个交换机,超过此数目可能导致数据通讯的丢失。

     采用MRP的环网只能由支持此功能的设备组成。例如

     

          工业以太网交换机

          SCALANCE X-200 版本V4.0及以上

          SCALANCE X-200 IRT版本V4.0及以上

          SCALANCE X-300 版本V3.0及以上

          SCALANCE X-400 版本V3.0及以上

        通讯处理器

         CP 443-1 Advanced (6GK7 443-1GX20-0XE0) 版本V2.0及以上

         CP 343-1 Advanced (6GK7 343-1GX30-0XE0) 版本V2.0及以上

         CP 1616 (6GK1 161-6AA00) 版本V2.2及以上

         CP 1604 (6GK1 160-4AA00) 版本V2.2及以上

     支持此功能的非西门子设备。

     所有设备通过自身的环网口互联成环网。

     如果通过基于网络的管理WBM Web Based Management, CLI or SNMP,需设置环网中所有的交换机"MRP Client"或自动冗余检测"Automatic Redundancy Detection",环网中至少有一个设备必须设置成自动冗余检测"Automatic Redundancy Detection".

     所有的工业以太网交换机把Automatic Redundancy Detection设为缺省值。

     双方传输介质的连接设置必须设为全双工并且所有的环网口至少为100Mbps。否则可能有数据通讯的丢失。

     

    下图是采用MRP的环网中的设备可能的拓扑结构


    1  MRP的环网中的设备可能的拓扑结构

     

    2.2 在介质冗余的环网拓扑结构中使用MRP需满足下列规则

    在介质冗余的环网拓扑结构中使用MRP需满足下列规则:

     在环网中所有连接的设备都是同一冗余域的成员。

     在环网中的一个设备充当冗余管理器,环网中所有其它设备都是冗余客户端.

     不兼容MRP的设备能通过SCALANCE X交换机或带CP1616的计算机连接到环网。

     

    3.HSR

    HSR是高速冗余(High Speed Redundancy) 的缩写。在环网中断时,允许重构时间为0.3秒。

    HSR介质冗余方法实现环网时,必须满足下列条件:

      HSR在环网拓扑中大支持50个交换机,超过此数目可能导致数据通讯的丢失。

     采用HSR的环网只能由支持此功能的设备组成。例如

      X-400 工业以太网交换机, X-300工业以太网交换机,X-200工业以太网交换机和 OSM / ESM.

      所有设备通过自身的环网口互联成环网.

     在环网必须设置一个设备为环网管理器。可通过设备面板的按钮或 Web BasedManagement, CLI or SNMP.选择"HSR Manager"设置来完成。

     环网中的其它设备要 "HSR Client""Automatic Redundancy Detection" 模式必须激活.可通过Web Based Management, CLI or SNMP进行设置。

     所有的工业以太网交换机把Automatic Redundancy Detection设为缺省值。

     

    4.环网设置

    X-200 工业以太网交换机软件版本V4.0及以上支持介质冗余media redundancy methods MRP HSR.

    X-200 工业以太网交换机软件版本V3.1及以下 X-300 X-400工业以太网交换机软件版本V2.3及以下和OSMs/ESMs 只支持 HSR 方法.

    如以上新老版本混合构成的环网,只能用HSR 方法。

    如果需要设备不需要额外的设置就能互联形成一个MRP环网,必须用缺省的环网口。查看下表就能知道那些口是缺省的环网口。缺省的模式"Automatic Redundancy Detection" 自动设置成环。

    如果设置一个HSR环,只能有一个设备设置成"HSR Manager"模式。环网中所有其它的设备必须设置成"Automatic Redundancy Detection""HSR Client".

    如果一个总线型以太网络中,一个设备为环网管理器,环网中的其它设备要设置成 "Automatic Redundancy Detection" 模式,环网管理器就会报在环网中有其他的环网管理器的报警。如果把总线型以太网连接成环网,报警就会消失。环网断网结果和与上面报警现象一样。

    以下是X200交换机的缺省环网口:


    2  X200交换机的缺省环网口

     

    5.交换机软件版本升级

     5.1 X200交换机软件版本升级

    X200交换机软件进行版本升级,使用Web Based Management比较方便。步骤如下:

     SIEMENS网站下列网址下载firmware的新版本

     


     给交换机分配IP地址,在IE中键入交换机的IP地址,输入管理员用户和密码。缺省用户名和密码均为:admin

     点击system>Version Numbers菜单,查看交换机版本号。下图为交换机升级前的截图:


    2 交换机升级前

     

     交换机升级前环网设置的截图:


     交换机升级前环网设置

     

     点击system>Save&Load HTTP菜单,再点击firmware Files右侧Browse…按钮,选择更新文件,再点击Load按钮,弹出对话框点击OK按钮。等待交换机更新重启完成升级。下图为交换机升级中的截图:


     交换机升级中

     

     

    5.2 冗余模式说明

     

    升级到V4.0的环网冗余的WBM菜单


     升级到V4.0的环网冗余的WBM菜单

     

     

    Enable ring redundancy使能环网冗余:

    如果模块是环网的一部分,则需使能;否则取消使能。

     Redundancy Mode冗余模式:设置模块在环网中的角色。

     Automatic Redundancy Detection自动冗余检测用于自动设置冗余模式。

     

     "Automatic Redundancy Detection" 模式下,X-200工业以太网交换机自动检测在环网中是否有一个"HSR Manager". 如果有,设备自动适应"HSR Client"的角色.如果没有发现HSR manager ,所有设置为"Automatic Redundancy Detection"的设备相互协商以建立那个设备作为"MRP Manager"的角色. 其它设备自动设置成"MRP Client"模式.

     MRP Client 介质冗余客户端用以选择"MRP Client" 角色。

     

    在采用 MRP的环网中, 至少有一个设备设置成"AutomaticRedundancy Detection" "MRP Manager (Auto)/Client"模式. 其它的设备可以选择"MRP Client" 角色. 如果环网中所有设备除了一个设备设置成"MRP Client", 这台设备自动适应 "MRP Manager"角色.如果环网有非Siemens设备,选择"MRP Client" 模式

     MRP Manager(Auto)/Client:介质冗余管理器(自动)/客户端

     

    如果设置成这个模式, 这台设备企图自动适应 "MRP Manager"角色。如果环网中有几个设备设置成这个"MRP Manager(Auto)/Client"模式, 其中的一个设备自动采用"MRP Manager"模式。其它设备采用"MRP Client"模式.

     HSR Client:高速冗余客户端

     

    如果工业以太网交换机X-200希望使用用热备功能,可以选择"HSR Client"角色。

     HSR Manager  当设置 HSR 环网时, 只有一个模块必须被设成HSR manager模式。

     

    注意:

    在基本的设定中, "Automatic Redundancy Detection" 模式被预先选择。

    6.总结和注意事项

     SCALANCE X200升级到V4.X后可用MRPHSR方法构成环网。X-200以太网交换机从版本V3.1及更低版本、X-300 and X-400以太网交换机从版本V2.3及更低版本、OSMs/ESMs只支持介质冗余HSR方法. 如新老版本混合构成的环网,只能用HSR 方法。

     在环网中断后,MRP方法网络重组时间大为0.2秒;HSR方法网络重组时间大为0.3.

     如采用本文第四章的缺省环网端口,不需要额外的设置就能互联形成一个MRP环网。缺省的模式"Automatic Redundancy Detection" 自动设置成环。

     如果设置一个HSR环,只能有一个设备设置成"HSR Manager"模式。环网中所有其它的设备必须设置成"Automatic Redundancy Detection""HSR Client".

     MRPHSR方法在一个环网中,不能混合使用。

     

    故障处理经验:

     如果环网管理器出现other RM in ring的报警,可查看是否环网断线或确实设置了多个RM.正常时交换机RM为常亮绿灯,闪烁绿灯为不正常状态。

     必须确保实际环网端口和设置的环网端口一致。

    在用户报修的罗杰康交换机故障中常见的有:

    1. 交换机光纤端口断裂(ST口或SC口):一般是在交换机调试过程中不慎踩到光纤引起光口折断,偶尔发现在运输过程出现折断。

    2. 交换机以太网端口连接设备后无反应(LED灯不亮):请确认连接设备是否处于通电状态;如果是光纤端口,请确认互联的2个光口是否匹配(100M/1000M,单模/多模)光纤是否良好光纤是否与光口匹配(单模/多模)光纤是否交叉连接。排除以上原因后仍无法解决问题,请联系技术支持。

    3. 装置间通信不稳定(双绞线端口较常见):请检查装置与交换机双绞线端口的速率和双工模式是否匹配。目前新装置的双绞线端口都支持自适应模式(100M全双工),但是一些较老装置的双绞线端口可能是10M半双工、100M半双工或100M全双工。这时请将交换机对应端口的工作模式改为与装置一致(操作步骤见附图)。

    4. 交换机以太网端口连接设备后LED灯显示正常,但是不能和其它装置通信:请检查交换机的VLAN设置。

    5. 交换机上电后无反应:请检查输入电压与交换机的额定工作电压是否匹配,接线是否正确。如果发现交换机已经过压烧坏,请联系西门子公司。

    报修交换机故障时,请提供以下信息:

    1. 交换机的序列号和型号。

    2. 如果交换机能够工作,则还需要提供以下系统文件:config.csvsyslog.txtfactort.txtcrashlog.txt

    附图:以太网端口参数设置

    图 01.以太网端口参数设置


    通过串口、TelnetWeb等方式登录交换机,依次进入菜单Ethernet Ports > Configure Port Parameters,选择需要修改参数的端口。

    如果需要强制端口的工作模式,例如100M全双工,则务必将AutoN设为Off

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