智能生产线网络系统拓扑图(西门子版)

几种PLC网络的拓扑结构如果把金字塔结构与NBS模型或ISO模型比较一下，就会发现，PLC及其网络发展到现在，已经能够实现NBS模型/ISO模型要求的大部分功能，至少可以实现4级以下的功能。

PLC要提供金字塔功能或者说要实现NBC/ISO模型要求的功能，采用单层子网显然是不行的。

因为不同层次实现的功能不同，所承担的任务的性质不同，导致他们对通信的要求也就不一样。

在上层所传送的主要是些生产管理信息，通信报文长，每次传输的信息量大，要求的通信的范围也比较广，但对通信实时性的要求却不高。

而在底层传送的主要是过程数据及控制命令，报文不长，每次通信量不大，通信距离也比较近，但对实时性及可靠性的要求比较高。

中间层对通信的要求正好居于两者之间。

由于各层对通信的要求相差甚远，如果采用单级子网，只配置一种通信协议，势必顾此失彼，无法满足所有各层通信的要求。

只有采用多级通信子网，构成复合型拓扑结构，在不同级别的子网中配置不同的通信协议，才能满足各层对通信的不同要求。

PLC网络的分级与生产金字塔的分层不是一一对应的关系，相邻几层的功能，若对通信要求相近，则可合并，有一级子网去实现。

采用多级复合结构不仅使通信具有适应性，而且具有良好的可扩展性，用户可以根据投资情况及生产的发展，从单台PLC到网络，从底层向高层逐步扩展。

下面具几个最有代表性公司的PLC网络。

一、A-B公司的PLC网络A-B公司是最大的PLC制造商，占据全美市场份额45%。

图1表示了A-B公司的PLC网络，采用的是3级总线复合型拓扑结构。

最底一级为远程I/O系统，负责收集现场信息，驱动执行器，在远程I/O 系统中配置周期I/O通信机制。

中间一级为高速数据通道DH+（或DH，DHⅡ），负责过程监控，在高速数据通道中配置令牌总线通信协议。

最高一级可选用Ethernet（以太网）或者MAP网，这一级负责生产管理。

在Ethernet网中配置以太网协议，在MAP网中配置MAP规约。

《HBHX-RCPS-C10型工业机器人技术应用实训平台》系统说明书一、系统及其功能 (2)二、工业机器人系统 (5)2.1 HR20-1700-C10型工业机器人 (5)2.2外部工装 (6)2.3工业机器人的通信 (9)2.4示教器的使用步骤 (9)2.5安全护栏 (13)三、AGV机器人 (14)3.1 AGV结构 (14)3.2磁导条安装 (16)3.3 AGV操作步骤 (16)3.4电磁的保养与维护 (18)四、视觉系统 (19)4.1系统结构 (19)4.2 光源 (20)4.3 智能相机的安装 (21)4.4数字图像采集 (22)五、生产线系统 (31)5.1生产线结构 (31)5.2 控制系统结构 (32)5.3 控制系统程序 (36)六、立体仓库系统 (39)6.1 立库结构 (39)6.2 控制系统 (41)6.3 操作流程 (42)附录1 系统实物图 (45)附录2 HR20-1700-C10机器人机械使用维护手册 (45)附录3 HR20-1700-C10机器人电气维护手册 (45)附录4 HR20-1700-C10机器人编程手册 (45)附录5 x-sight使用手册 (45)附录6-1智能生产线网络系统拓扑图（施耐德版） (45)附录6-2智能生产线网络系统拓扑图（西门子版） (45)附录7-1 智能生产线电气图纸（施耐德版） (45)附录7-2 智能生产线电气图纸（西门子版） (45)附录8-1全国职院技能大赛工业机器人赛项函数说明书(施耐德版) (45)附录8-2全国职院技能大赛工业机器人赛项函数说明书(西门子版) (45)附录9 系统运行DEMO程序 (46)附录10工业机器人技术应用赛项平台程序 (46)附录11 HMI与PLC对接变量表 (46)《HBHX-RCPS-C10型工业机器人技术应用实训平台》系统说明书一、系统及其功能工业机器人技术应用实训平台由工业机器人、AGV机器人、托盘生产线、工件盒生产线、视觉系统和立体仓库等六部分组成，如图1-1所示，系统实物图见附录1。

几种PLC网络的拓扑结构如果把金字塔结构与NBS模型或ISO模型比较一下，就会发现，PLC及其网络发展到现在，已经能够实现NBS模型/ISO模型要求的大部分功能，至少可以实现4级以下的功能。

PLC要提供金字塔功能或者说要实现NBC/ISO模型要求的功能，采用单层子网显然是不行的。

因为不同层次实现的功能不同，所承担的任务的性质不同，导致他们对通信的要求也就不一样。

在上层所传送的主要是些生产管理信息，通信报文长，每次传输的信息量大，要求的通信的范围也比较广，但对通信实时性的要求却不高。

而在底层传送的主要是过程数据及控制命令，报文不长，每次通信量不大，通信距离也比较近，但对实时性及可靠性的要求比较高。

中间层对通信的要求正好居于两者之间。

由于各层对通信的要求相差甚远，如果采用单级子网，只配置一种通信协议，势必顾此失彼，无法满足所有各层通信的要求。

只有采用多级通信子网，构成复合型拓扑结构，在不同级别的子网中配置不同的通信协议，才能满足各层对通信的不同要求。

PLC网络的分级与生产金字塔的分层不是一一对应的关系，相邻几层的功能，若对通信要求相近，则可合并，有一级子网去实现。

采用多级复合结构不仅使通信具有适应性，而且具有良好的可扩展性，用户可以根据投资情况及生产的发展，从单台PLC到网络，从底层向高层逐步扩展。

下面具几个最有代表性公司的PLC网络。

一、A-B公司的PLC网络A-B公司是最大的PLC制造商，占据全美市场份额45%。

图1表示了A-B公司的PLC网络，采用的是3级总线复合型拓扑结构。

最底一级为远程I/O系统，负责收集现场信息，驱动执行器，在远程I/O 系统中配置周期I/O通信机制。

中间一级为高速数据通道DH+（或DH，DHⅡ），负责过程监控，在高速数据通道中配置令牌总线通信协议。

最高一级可选用Ethernet（以太网）或者MAP网，这一级负责生产管理。

在Ethernet网中配置以太网协议，在MAP网中配置MAP规约。

基于Profinet的电气设备IRT等实时控制研究梁永新【摘要】针对工业控制领域对现场总线技术在信息传输速率和传输实时性方面提出更高的要求,PROFINET实时协议应运而生,本文研究PROFIN软件编程组态,并用一套程序验证这个等实时性.ET实时协议中的最高等级等实时协议的应用,通过硬件配置,利用西门子博图.【期刊名称】《电气传动自动化》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】3页(P15-16,4)【关键词】Profinet;等实时(IRT);PLC;远程IO;同步【作者】梁永新【作者单位】广州晟启能源设备有限公司,广东广州510445【正文语种】中文【中图分类】TP3121 引言PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网的开放的现场总线标准（IEC61158中的类型10）。

PROFINET为自动化通信领域提供了一个勘称完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，节省投资和时间。

2 应用PROFINET为能实现上述功能，主要定义了以下三种的通讯协定等级。

第一种TCP／IP通讯协定，是针对PROFINET CBA及工厂调试用，其反应时间约为100ms。

第二种RT（实时）通讯协定，是针对PROFINET CBA及PROFINET IO 的应用，其反应时间小于10ms，用于对实时性要求高的场合。

第三种IRT（等实时）通讯协定，其反应时间小于1ms，是最高等级，可用于对实时性有很高要求的场合，诸如重要数据的检测，某些重要事件的及时响应等。

在顺序控制系统中，一般的TCP／IP通讯协定，即可满足要求，对实时性无特别要求，但是在某些重要场合，诸如危险防爆区域，如果能将检测到的数据及时上传至处理器，并在出现非正常状况的时候及时给予处理，实时性就显得很有必要。

基于DP及以太网通信的智能化生产线系统刘岩（辽宁轨道交通职业学院，辽宁沈阳，110023）摘 要：针对原有生产线系统存在的通信效率低下等问题，本文开发一种基于DP现场总线及工业以太网的新的通信方式的智能化生产线系统。

主要分析模块化智能化生产线系统的结构和功能，并分析基于西门子最新PLC S7-1500为一级主站，TP700触摸屏为二级主站，七个西门子PLC S7-200为从站的DP通信方式、通信方法、通信步骤、程序结构和实现DP通信的程序设计方法等。

应用效果评估表明，基于DP及以太网通信的智能化生产线系统提高了系统的通信效率，简化了硬件接线，可通过触摸屏对系统进行实时监控。

验证了系统的可靠性、稳定性和抗干扰能力，使智能化生产线系统能够更加稳定、高效运行。

关键词：S7-1500；Profibus-DP；智能化生产线；以太网中图分类号：TP273 TP278文献标识码：A 文章编号：2095-8595 (2017) 04-120-005电子科学技术 URL: http// DOI: 10.16453/j.issn.2095-8595.2017.04.028DP and Ethernet Communication Based Intelligent Production Line SystemYa n L iu(Gui da oji aot ong Poly te c hni c Inst itute, Shenyang, L iaoni ng, 110023, China)Abstract: Aiming at the problems of low communication efficiency in the original production line system, an intelligent production line system based on DP field bus and industrial Ethernet is developed.Mainly analyzed are the structure and function of modular intelligent production line system, and analysis of the latest SIEMENS PLC S7-1500 is based on a master station, TP700 touch screen for two master, seven SIEMENS PLC S7-200 from DP communication station, communication method, program structure and implementation steps, communication program design method DP communication, etc. The application effect evaluation shows that the intelligent production line system based on DP and Ethernet communication can improve the communication efficiency of the system, simplify the connection of hardware, and can monitor the system in real time by touch screen. The reliability and anti-interference ability of the system are verified, and the intelligent production line training system can be operated more efficiently and stably.Key words: S7-1500; Profibus-DP; Automatic Production Line; Ethernet引言现场总线是20世纪80年代中后期在工业控制中逐步发展起来的。

采用西门子PLC控制的自动化生产线案例一、引言上海大众汽车有限公司引进的德国SCHULER 6000KN大型自动化冲压线主要用来生产PASSA T轿车4门2盖等中型冲压件，平均冲次可达6.7次/分钟。

SCHULER冲压线主要由6个压机单元和6个机械化单元组成，压机单元主要用来进行料片冲压，机械化单元主要采用吸盘方式进行料片拆垛、压机之间料片传送等任务。

SCHULER自动化压机线的控制设备采用先进的西门子控制设备，整个自动化控制网络分为两级，第一级为基础自动化网络，它主要包括现场层SIEMENS 可编程控制器SIMA TIC H1网络和操作员工作站WINCC网络；第二级为服务器控制管理层网络。

SCHULER压机线的整个工业控制网络系统较为复杂，由环形拓扑结构、星形拓扑结构、总线形拓扑结构三种拓扑结构类型的工业控制网络组合而成。

二、基础自动化网络2.1 现场层网络SCHULER 压机线现场层控制采用PLC和PROFIBUS现场总线控制。

每个压机单元和机械化单元各采用独立的PLC控制，PLC采用西门子S5-115U可编程控制器，整条压机线共使用了12个PLC进行控制。

2.1.1 PLC H1 网络服务器与现场层PLC通讯采用SIMA TIC H1以太网络，CSMA/CD协议，光缆介质，通信速率为10Mbps，环形拓扑结构。

每单元PLC都配置有CP1430通讯模块，通过相应的OLM（光电转换模块）上网通讯，服务器内置CP1413通讯模块通过第一单元OLM模块与PLC H1网通讯。

在此服务器起到参数的上传／下送作用，它与PLC之间的数据交换通过DDF（动态数据交换）来进行。

使用光纤网不仅满足了高速大容量的数据交换，也大大增强了抗外界电磁场干扰以及抗泄漏的性能，环形结构的好处是一旦光纤网链路发生断裂，仍可保持通信；此外，它完全与电位无关地运行，不必花费昂贵的等电位连接费用，且大大增强了网络的可靠性。

2.1.2 PROFIBUS 总线PLC与现场设备的通迅采用西门子公司的PROFIBUS－DP现场总线，PROFIBUS－DP总线是一种全分布式现场总线型现场控制网络，它通过ET200分布式输入／输出系统与现场设备之间实现双向串行多节点数字通信。

SCALANCE W 工业特性使用指南SCALANCE W User Guide For Industrial FeaturesUser GuideEdition (2008－02)摘 要 本文描述了SCALANCE W模块根据工业应用的要求所做的一些通用协议上的改进，例 如iQoS，iPCF和强制漫游。

并阐述了协议特性的基本原理。

而且通过一些具体的配置实例说 明配置这些工业协议的基本方法。

关键词 工业特性，iQoS，iPCF，强制漫游 Key Words Industrial features, iQoS, iPCF, Forced roaming on IP down.A&D Service & SupportPage 2-21目录1 iQoS.......................................................................................................................................... 4 1.1 概述..................................................................................................................................... 4 1.2 网络拓扑图 .......................................................................................................................... 4 1.3 网络组态及参数设置 ........................................................................................................... 5 2 iPCF.......................................................................................................................................... 6 2.1 概述..................................................................................................................................... 6 2.2 网络拓扑图 .......................................................................................................................... 9 2.3 网络组态及参数设置 ........................................................................................................... 9 3 强制漫游 ................................................................................................................................. 14 3.1 概述................................................................................................................................... 14 3.2 网络拓扑图 ........................................................................................................................ 14 3.3 网络组态及参数设置 ......................................................................................................... 14A&D Service & SupportPage 3-211 iQoS 1.1 概述 无线通讯是未来自动化的发展趋势之一，应用越来越广泛。

西门子 SPPA T3000控制系统的应用及故障处理摘要：结合T3000系统长期维护经验以及用户需求，总结了西门子T3000系统在实际应用中的相关结构优化和故障设备改造方法，为T3000用户改造提出了建议，提高了T3000系统的可靠性。

关键词：西门子SPPAT3000；系统应用；故障处理；优化改造1.概述以某发电厂控制系统为例，自动控制系统主要包括单元机组DCS、公用系统DCS、脱硫DCS、电气控制系统（NCS），采用了DCS，DEH，FGD-DCS系统一体化控制方案。

单元机组DCS包括常规DCS和DEH两部分，均采用西门子SPPAT3000控制系统，系统之间通过高性能的中心路由器（交换机）相互连接，在操作员站网络这一层实现信息共享。

单元机组网络分为应用网络、控制网络和过程接口层，其中控制站与IO单元构成下层网络，通信采用工业以太网ISO协议，工程师站、操作员站和打印机等组成上层网络，通信采用以太网TCP/IP协议。

各层网络由工业以太网模块（OSM）组成环形网络结构，上、下层网络间通过服务器进行数据交换。

冗余服务器实现系统控制器管理、调试和数据采集、传输以及给水焓值计算等功能。

操作员站、工程师站在实际生产中通过访问机组服务器进行画面数据显示和指令传达。

DCS系统网络结构如图1所示。

图1某厂#1#2机组网络拓扑图1.SPPA T3000系统的主要故障现象及处理西门子SPPA T3000控制系统（以下简称T3000系统）出现了诸多的问题和故障，本文从设备硬件故障、软件故障、通信故障等方面进行分析。

2.1硬件故障T3000系统硬件结构主要包括服务器、交换机、控制器、IO卡件、预制电缆及FIM卡件。

其中控制器由电源模块、CPU模块和网络模块组成，通过ProfiBus 总线与下层卡件进行通信和数据采集。

网络模件与CPU的通信通过背板总线进行并通过ProfiDP总线连接到下层网OSM通信模块，以实现服务器数据采集和传输的实时性。