热门搜索:

上海西邑电气技术有限公司成立于1996年。在西门子公司广大同仁和工控领域各界朋友的关怀下埋头发展,一路走来已成西门子合作伙伴中的佼佼者。总部设在上海,办公面积1500多平方米,员工150余人。

    福建省西门子交换机代理商

    更新时间:2020-09-24   浏览数:66
    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:福建省西门子交换机代理商
    产品数量:100.00台
    包装说明:全新原装
    单 价:面议

    福建省西门子交换机代理商

    凡在上海西邑电气技术有限公司采购西门子产品,均可质保一年,假一罚十
    花30秒询价,你会知道什么叫优势;花60秒咨询,你会知道什么叫服务;
    合作一次,你会知道什么叫质量!以质量求生存,以信誉求发展。
    我司将提供一流的质量,服务作为自已重要的责任。
    blob:http://m.b2b168

    1.1 简介
    标准的PROFINET IO分布式自动化结构中包含多数处理周期,参考图 1 标准的PROFINET IO分布式结构,且这些处理周期不同步:


    图 1 标准的PROFINET IO分布式结构

    这些处理周期包括:

    • 读取输入信号的 I/O 子模块的周期 (T1)
    • ET 200 背板总线的周期(T2、T6)
    • PROFINET IO周期(T3 和 T5)
    • CPU 上的程序执行周期 (T4)
    • I/O 子模块的信号输出周期 (T7)

    输入信号在该过程中被检测并在用户程序中进行处理;相应的响应与输出组件互连。各个周期形成了一个顺序,而过程响应时间在非同步周期中可能会产生巨大波动。
    周期 T2 到 T6 的长度主要取决于中断、诊断服务等非周期性元素以及用户程序的非周期性数据(数据记录)。不带等时属性的异步元素致使过程响应时间的不确定。
    循环中断(例如 OB35)处于激活状态时,将始终以相同的时间间隔来执行用户程序。因此,用户程序和 I/O 数据采集只能在某些条件下进行同步。
    PROFINET系统提供了一个可靠的基本时钟。“Isochronous mode”(等时模式)系统属性在 SIMATIC 系统中启用了恒定的周期时间,SIMATIC 系统在总线系统上进行了严格地确定。“Isochronous mode”(等时模式)系统属性将 SIMATIC 自动化解决方案与等距离 PROFINET IRT相结合。也就是说:

    • 读取输入数据时与 IRT 周期保持同步;同时读取所有的输入数据。
    • 处理 I/O 数据的用户程序通过同步周期中断 OB(即 OB61 到 OB64)与 IRT的周期TDC同步。
    • 数据输出与IRT周期保持同步;所有的输出数据同时生效。
    • 传输所有输入和输出数据时保持一致性。也就是说,过程映像的所有数据在逻辑上相关联,并且均基于相同的定时。

    将 I/O读取周期的开头提前(提前的时间为偏移时间 Ti),以使所有的输入数据可供在下一个IRT周期开始时在 PN子网中传输。该偏移时间 Ti可由用户进行组态,也可在 STEP 7中自动确定。
    PROFINET通过PN子网将输入数据传输至 IO控制器。调用同步周期中断 OB(OB61、OB62、OB63 或 OB64)。同步周期中断 OB中的用户程序决定过程响应,并及时提供输出数据供下一个 IRT周期开始时使用。IRT周期的长度可在 STEP 7 中自动定义,也可由用户进行定义。
    即时提供输出数据供下一个 IRT周期开始时使用。在等时运行(即与时间 To同步)的方式下,通过PN子网将数据传输至IO设备并传送至过程。
    结果结果过程响应时间:从“Ti + TDC + To”至“Ti + (2 x TDC) + To”,即对应从输入终端到输出终端的传输。具有典型响应时间的等时模式时序图,参考图 2 等时模式处理。


    图 2 等时模式处理

    Step7系统会自动设置相同的Ti和To,这样可以同时捕获输入信号和输出一致性的输出信号。等时模式具有如下优点:

    • 当检测值的获取需要同步时,运动必须协调,处理响应必须定义和同时发生
    • 同时获取信号用于过程处理,检测和运动控制

    对于PROFINET IO,分布式同步等时模式,可以与非同步模式的I / O可以混合在一个IO控制器上使用。

    1 SCALANCE X的时间组态

    1.1 简介
    SCALANCE X交换机在没有时间组态时,即默认状态,系统的日志信息所显示的事件发生的系统时间(Sys.Up Time)会以天小时分秒格式(d HH:MM:SS )来显示。该时间表示从交换机上电运行开始到事件出现时交换机所运行的时间。以SCALACNE X414-3E交换机为例,点击组态Web页面的System?Event Log,如图 1 交换机的系统日志,端口9.3连接事件发生在系统运行15分15秒,这样只能知道该交换机发生该事件的段时间。



    图 1 交换机的系统日志

    SCALANCE X交换机的系统时间组态有3种方法。
    假设一个系统由2台SCALANCE X414-3E交换机组成了一个总线型网络,其中CPU319-3PN/DP通过集成PN接口(+CP343-1)与分布式IO设备ET200S进行PROFINET IO通讯,CPU315-2DP+CP343-1与CPU319-3PN/DP的CP343-1进行CBA通讯。PC设备连接在交换机上,用于监控和调试。当PROFINET系统中存在故障,例如偶尔出现某一ET200S丢站,通过查找故障原因,怀疑该IO设备连接交换机的安装接线有问题,如果CPU和交换机的时间同步,通过查看CPU的诊断Buffer和交换机的系统日志,就可以判定故障发生的原因。否则,交换机在默认状态下,很难通过CPU的诊断Buffer和交换机的系统日志来判定故障发生的原因。

    1.2 手动模式
    通过手动方式给SCALANCE X交换机设置系统时间。
    其格式为MM/DD/YYYY HH:MM:SS。这种方式设置完成后,文本框中显示的时间和日期的后缀会以(M)进行显示。表示该系统时间为手动设置模式。
    以SCALACNE X414-3E交换机为例,点击组态Web页面的Agent ? Time Config的右侧“System time”中手动输入“10/25/2009 00:10:25”,然后点击“Set Value”按钮保存设置,文本框中显示了10/25/2009 00:10:25 (m) 。如图 2 手动设置交换机系统时间。这时再次查看交换机的系统日志,可以在Event中见到事件出现的具体时间,例如端口9.1连接事件发生在系统已经运行3小时7分59秒,而具体时间为10/25/2009 00:17:37 (m) 这个时刻。如图 3 交换机的系统日志。



    图 2 手动设置交换机系统时间

     



    图 3 交换机的系统日志

    对于上述描述的系统,可以使用PG的时间来同步PLC和交换机的系统时间。PG的系统时间改为格林威治时间。
    对于交换机,在组态Web的Agent ? Time Config页面,清空“System time”文本框,然后点击“Set Value”按钮即可以获取PG当前的时间。
    对于PLC CPU319,在Step7的硬件组态中,选择菜单“PLC?Set time of day”,弹出Set Time of Day对话框,点击“Apply”来同步PLC的时间。如下图 4 应用PG时间。


    图 4 应用PG时间

    这样CPU和交换机的系统时间通过手动方式完成同步,由于CPU和交换机的硬件不同,所以无法实现真正的时间同步。如果当某一IO设备发生丢站现象时,由于PLC和交换机的时间不能准确对时,所以可能无法准确的推断现场故障。

    注意:由于交换机显示为上电运行时间,所以重新启动后,需要手动重新分配系统时间。

    1.3 SIMATIC模式
    通过SIMATIC PLC/CP在本地网络中作为时间主站,使用SIMATIC Time协议来同步各台交换机(时间从站)的系统时间。
    这里使用CPU315-2DP作为时间主站,CP343-1作为时间的转发站,CPU319和SCALANCE X400作为时间从站。
    对于PLC CPU315,打开CPU315-2DP的硬件组态,双击CPU,弹出CPU属性对话框,点击“Diagnostics/clock”页,在“On MPI”设置“Synchronization type”为“As master”即作为时钟主站,设置同步时间间隔“Time interval”为1秒。如图 5 CPU设置时间主站。

    福建省西门子交换机代理商
    图 5 CPU设置时间主站

    然后双击CP343-1,弹出CP343-1属性对话框,点击Time-of-Day Synchronization”页,使能SIMATIC Mode的“Forward time of day”和“Automatic”选项。如图 6 CP343-1设置时间属性。后保存和编译Step7硬件组态,并且下载。


    图 6 CP343-1设置时间属性

    对于CPU319,打开CPU319-3PN/DP的硬件组态,对于CP343-1的选项参考图 6 CP343-1设置时间属性。然后双击CPU,弹出CPU属性对话框,点击“Diagnostics/clock”页,在“On MPI”设置“Synchronization type”为“As slave”即作为时间从站。如图 7 CPU设置时间从站。后保存和编译Step7硬件组态,并且下载。


    图 7 CPU设置时间从站

    组态SCALANCE X414-3E,打开组态页面。点击组态Web页面的Agent,使能“Simatic time”,点击“Set values”按钮保存组态设置。如图 8使能SIMATIC Time。



    图 8使能SIMATIC Time

    同步后,点击组态Web页面的Agent ? Time Config的查看“System time”此时显示的系统时间为“10/29/2009 07:52:28(S)”,后缀(S)表示交换机的系统时间被SIMATIC时间同步。如图 9 SIMATIC时间同步的时间。



    图 9 SIMATIC时间同步的时间

    这样现场的PLC和SCALANCE X交换机就同步了系统时间,对于现场的故障排查非常的方便。如果当某一IO设备发生丢站现象时,由于PLC和交换机的时间是同步的,所以可以准确的推断现场故障。
    注意:由于SIMATIC Mode时间同步基于ISO标准,是MAC层的时间同步,所以不支持路由,也就是跨网段的时间同步不能使用SIMATIC同步方式。对于SCALANCE X400交换机的Firmware必须为3.0以上的版本才支持。

    1.4 NTP模式
    在本地网络中架设时间服务器通过网络时钟协议(S)NTP协议来同步网络中的各台交换机和PLC的系统时间。
    对于如何架设时间服务器,以及同步PLC,请参考下载中心应用文档《使用NTP方式对PLC或者CP进行时间同步使用入门》链接参考:87668743

    时间服务器组态完毕后,交换机的Web页面,点击的交换机的Web页面Agent?Time Config设置SNTP的相关组态。参考图 10 SNTP组态。
    然后点击的交换机的Web页面Agent,使能“SNTP”,点击“Set values”按钮保存组态设置。如图 11 使能SNTP。



    图 10 SNTP组态

     


    图 11 使能SNTP

    后,再次点击Web页面Agent ? Time Config查看“System time”,此时显示的系统时间为“06/28/2009 14:09:13(S)”,后缀(P)表示交换机的系统时间通过SNTP协议所同步。如图 12 SNTP同步的时间。



    图 12 SNTP同步的时间

    这样现场的PLC和SCALANCE X交换机就同步了系统时间,对于现场的故障排查非常的方便。如果当某一IO设备发生丢站现象时,由于PLC和交换机的时间是同步的,所以可以准确的推断现场故障。

    PROFINET循环的实时通信报文基于IEEE802.3,具有4个字节的VLAN标签(IEEE802.1p),该标签其中的3个位可以表示PROFINET实时数据的优先级,参考图1 PROFINET实时报文。


    图1 PROFINET实时报文

    PROFINET循环的实时数据报文具有优先级,且用户优先级为6。VLAN标示符VID=0表示报文仅包含优先级信息,而不是一个有效地VLAN标识。
    报文具有“用户优先级”符合IEEE802.1p标准,IEEE802.1p具有如下特点:
    支持IEEE802.1p的交换机会优先转发高优先级的数据,IEEE802.1p标准

    • 通过在OSI 2层给数据加入优先级以及交换机中的不同队列分配,实现加速报文转发。
    • TCI中包含表示服务种类(Class of Service)的3个位,这样CoS服务就有8个优先级,其中0为低优先级,而7为高优先级。
    • 不同的应用按照不同的方式进行处理
    • 赋予实时应用更高的优先级
    • 赋予普通的应用较低的优先级
      这样在IEEE802.1p的支持下,用户终端主机能请求所提交流量的优先等级,网络设备则在帧头上设置相应的标记予以实施。802.1p可以将以太网中的流量分为8个优先等级,将时间敏感的视频/音频以较高的优先级在交换式以太网中传送,以支持以太网上各类业务的QoS。参考表1 。
    种类 描述 优先级
    语音 高优先级;保证几路音频延迟时间小且保证高的语音质量 76
    视频 视频优先于其它数据服务 45
    尽力的通信 应用数据包,比如Internet冲浪或者设备需要QoS服务 30
    背景通信 较低优先级的数据通信服务,比如下载,打印等,不需要固定的等待时间和流量需求 12

    表1

    目前,许多以太网交换机都能够支持多优先级业务的分类处理,即支持IEEE802.1p,根据数据帧中的“用户优先级”字段内容的不同进行缓存、数据转发等操作。理想情况下,以太网交换机能支持的优先级与802.1p规定的优先级相同,但实际情况有时并非如此。
    西门子的SCALANCE X以太网交换机产品中,X-00系列具有两个优先级堆栈,高的优先级堆栈处理具有用户优先级4,5,6,7的数据,低的优先级堆栈处理具有用户优先级3,0,1的数据。对于SCALANCE X100系列到SCALANCE X400系列所支持的优先级与IEEE802.1p所规定的优先级相同。具有4个优先级堆栈,每个堆栈处理不同用户优先等级的数据,参考图2 SCALANCE X交换机优先级堆栈。SCALANCE X以太网交换机会根据数据的用户优先级的不同由内部不同的优先级堆栈来处理。这也表明SCALANCE X100系列到SCALANCE X400系列的产品可以细分用户优先级的数据,对于用户优先级6,7由高优先级堆栈处理优先转发。


    图2 SCALANCE X交换机优先级堆栈

    SCALANCE X以太网交换机会优先对高优先级的堆栈中的高优先级数据进行转发。参考图3 IEEE802.1p报文优先转发原则。帧1正在被发送,表明不会中断正在发起的数据传输。帧2的优先级低于帧3,所以优先转发帧3。终端口1的数据帧发送顺序为帧1,帧3,帧2。


    图3 IEEE802.1p报文优先转发原则

    除此以外,X200系列以上的SCALANCE X交换机不但可以在Step7中作为IO设备进行组态,也可以在Step7中实现集成诊断。参考图4 交换机组态。


    图4 交换机组态

    在使用SCALANCE X300和SCALANCE X400系列的交换机应用在PROFINET实时应用中,由于这两种系列的交换机不但支持IEEE802.1p还支持IEEE802.1Q,即VLAN。那么这两类以太网交换机则认为VLAN ID=0的帧不带有VLAN标签。这意味着PROFINET实时报文(VID=0)在这两类交换机之中转发不具有优先级,与普通的数据一样,不会被交换机优先转发。所以在使用这两类交换机时,需要特别注意,这种情况下,可以使用2种方式来改善:
    种情况,就是使用SCALANCE X200系列以下的交换机,这样由于这些系列的交换机不支持IEEE802.1Q,仅支持IEEE802.1p,所以会优先转发PROFINET实时数据。
    第二种情况,如果使用SCALANCE X300/400时,且PROFINET实时数据与普通数据在一个通道上进行传输,需要给PROFINET的数据传输通道设置VLAN。例如图5 组态举例。PROFINET IO控制器和IO设备的PROFINET实时通信与PC1和PC2的普通通讯,例如TCP/IP,共同占用2台SCALANCE X400之间的通道。由于SCALANCE X400支持IEEE802.1Q,交换机会认为PROFINET 实时数据与普通的TCP/IP数据的优先级一样,这样不会优先转发PROFINET实时数据。


    图5 组态举例

    其中,PC1和PC2分别连接在各自SCALANCE X400交换机端口P10.1,PROFINET设备则分别连接在各自SCALANCE X400交换机端口P9.1,交换机之间的连接通过各自的P11.1进行连接。那么设置PROFINET设备和PC设备都属于VLAN2,两台交换机的设置如下图6 交换机Web组态。关于VLAN的详细设置,请参考西门子网站网上课堂《西门子交换机SCALANCE X VLAN组态》,链接如下:82454083


    图6 交换机Web组态

    通过设置VLAN后,PROFINET的实时数据的优先级会被SCALANCX300/400交换机所识别,这样PROFINET的实时数据被优先转发,达到实时的目的。

    福建省西门子交换机代理商






    http://www.hyzdhxt.com