6ES7340-1BH02-0AE0详细使用

 三、Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术

    当前，在所有过程控制领域，大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展。PLC也例外，现在，越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口部件。在近的几年间，我们已经看到，发展比现有普通小快灵PLC更加强大的PLC是种趋势。Ethernet将会成为PLC的通信标准吗？也许终结果是这样的，但现在还为时尚早。对于在PLC上提供Ethernet接口将能够解决所有通信问题，人们普遍存在着误解。Ethernet仅仅定义了OSI参考模型底部的几层协议标准，如果上层协议相互之间不能兼容，那么仍然不可能进行相互之间的通信处理。打个比方，这如同一个不懂英语的中国人与一个不懂汉语的美国人之间是不能够通过电话进行对话一样。因此，协议就是设备之间相互通信的语言。

    另一方面，前进的步伐已经迈出，我们只有迎着困难而上，为了将Ethernet技术应用到工厂底层的现场过程控制设备中去，ODVA协会为此建立了一套全球性标准技术规范，即Ethernet/IP标准，以便能够解决在实际工作中所遇到的困难。

    向Ethernet靠近的一个目的在于通过Internet能够连接到所希望的任何地方。实际上，在一些意想不到的地方，Web服务器正在显露出其应有的威力。几年前，有一些PLC系统已经内藏了Web服务器，这无疑又为PLC系统增加了更多的特点。其他类型的控制设备也正在准备进一步集成Web服务器。例如，SquareD公司已经有一个具备Ethernet连接接口的发动机控制中心，并正在准备开发一种内藏Web服务器连接接口的变速装置。

    内藏Web服务器所体一风的益处包括开放网络、商业工具的影响、客户机/服务器关系。在过去，工业用户可能会有代表性地询问一些有关PLC方面的信息，但在现在，由于新技术的不断诞生和发展，工业用户很容易就可以得到有关这方面的信息。另一方面，随着芯片和处理器大规模的生产，PLC生产制造商能够生产并提供开放网络的产品，让工业用户花较少的费用就能够购买到功能非常完善的PLC产品。

    在为将PLC连接到Ethernet和Web上提供技术支持方面，Schneider公司已经成了先驱者之一。近，该公司推出了一种运行于PremiumPLC平台的新型快速Ethernet（100Mb/s）模件。该模件为PLC能够连接到TCP/IP的Ethernet提供了全双工自适应10/100Mb/s的连接速度，现场过程控制器之间可以共享实时数据信息，自动扫描MomentumI/O模件和其他任何基于Modbus通信协议的现场控制设备，采用一个嵌入式Web服务器提供HTML通信服务，同时提供了SNMP用于标准网络通信管理。在一次展览会上，Schneider公司还向工业用户展示了他们有关透明工厂的观念。

    另外，Schneider公司近还推出了基于Modicon公司的MomentumMIE系列处理器的适配器，该适配器提供了标准IEC程序控制性能，进一步为e-制造提供了完美的解决方案。该适配器还提供了将智能化I/O系统和其他现场过程控制设备连接到Internet和Ethernet的能力，现场过程控制设备包括所有功能化实时过程控制器。

    几年前，Rockwell自动化公司也在其PLC产品中提供了Ethernet接口，而且正在坚定不移地稳步提高Ethernet的功能特性。该公司近已经公布了一种柔性I/O模件解决方案，这种柔性I/O模件利用非专利版本的Ethernet技术能够提供实时过程控制性能。A-B公司提供的1756型ControlLogixI/O也是基于标准EthernetTCP/IP和UDP数据传输协议的组件，其应用层使用了一种开放式、面向对象、基于生产者/消费者的技术。这种技术在ControlNet、DeviceNet和FF现场总线H1网络系统中也能够找到。

  同样，其他许多公司也已经推出了Ethernet通信接口模件。例如，来自于IDEC公司的OpenNetPLC控制器所提供的通信接口，实现了与DeviceNet、LonWorks和Interbus等现场总线设备的兼容。该控制器利用一个Interbus远程I/O主卡件能够处理不超过480点本地I/O和512点远程数字量I/O。

    Sierra公司所提供的8051型工业通信桥路能够让彼此之间互不兼容的PLC、DCS、RTU和SCADA系统很好地集成在一起。这种工业通信桥路通过RS-232、422、485，或者Ethernet通信链路实现了高速网络应用。该桥路控制器同时提供8个RS-232串行通信接口，2个RS-485/422隔离串行通信接口，2个10Base-TEthernet接口，以及一个用于冗余热备份桥路的连接器。

    来自于ProSoft公司的多制造商接口套装组件为A-B公司的PLC、SLC、ControlLogix和FLEXI/O（包括和1794）平台提供了串行通信能力。每一个模件包含了一个80386处理器，并同时嵌入有DOS操作系统，因而，可以被看作是具有I/O能力的工业PC，另外，该控制器同样具有“A>”磁盘操作提示符，以及Autoexec.bat和Config.sys文件。应用程序可以是从简单的ASCII通信到复杂的32位控制算法。

    另一家通常从事运动控制方面研究的公司Giddings&Lewis也为其PiC（可编程工业控制）和MMC（机械与运动控制）系列应用于运动控制方面的产品增加了EthernetTCP/IP接口。这些单元部件提供了可以连接到工厂内部Intranet和Internet的能力，允许现场过程控制器之间共享数据信息。现场过程控制器与工业PC之间通常采用OPC服务器设备驱动程序来连接实时数据信息，利用Ethernet网络系统和Web技术可以进行远程文件传输、程序设计和系统维护。

    现在，越来越多的企业正在计划将其所有自动化控制设备逐步连接到企业范围内的信息系统中去。对于工业用户来讲，也许他们已经注意到有关EthernetforControl系列控制解决方案，该技术更加依赖于Ethernet和Internet。几乎所有PLC供应商在其部分系列化产品中均提供了Ethernet连接特性，而且有些公司已经确定将Web服务器彻底嵌入到他们的设备内部，以便充分展现PLC的性能特点。利用PLC的Web连接特性，工业用户不但可以从任何地方监控控制系统的运行状况，而且还可以像利用系统手册一样获取所需要的任何数据信息。

    当然，如果工业用户正在着手将其控制系统连接到Internet，则必须为此设置安全的信息发布地址。另外，为了防止黑客进入到控制系统中去，还必须安装一套安全性能较好的防火墙软件。

    SoftPLC公司在网络安全性方面投入了极大的热情和兴趣，他们将一个具有实时和确定性的Java虚拟机器嵌入到过程控制器中去。Java使其不仅能够运行基于Web的ActiveX控件对象，同样也能够运行Servlets。Servlets是个运行于Web服务器任务高度集成在一起，能够提供动态Web页面内容。Servlets程序代码清晰可见、面向对象设计、模件化，开发起来非常简单明了，Servlets也提供了数据信息安全性能，允许进一步限制实时数据信息，如仅仅是所选定的工业用户，或者是所选定的注册数据信息。如果过程控制器被有效地连接到Internet，那么安全性对其是非常的重要。

    黑客的入侵还不是唯一的烦恼，如果网络系统瘫痪，我们首先需要干什么呢？黑客入侵的解决方案是采用冗余。在过程控制器中采用冗余IP地址、冗余网络系统、冗余通信电缆，以及热备份等方式，当突发事件发生时能够很好地为过程控制系统提供服务。

    许多PLC供应商在其产品的开发过程中仍然继续不断地改进和提高通信性能，其开发方向主要面向于Ethernet技术和基于Web技术。

    Omron公司在其产品中提供了全部Ethernet连接能力，借助于TCP/IP数据传输协议，其产品完全适合于所有Ethernet技术规范。另外，该公司近还发布了几个新的基于Profibus-DP的产品。在CS1控制器平台上，提供了主单元部件允许建立在Profibus-DP网络上所有过程控制器设备在亡命产台上的运行特性；同时还提供了一套新的Sycon-DP组态工具软件包，允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理；此外，一种新的多I/O终端可以作为Profibus-DP从部件，所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的I/O模件单元，有Ethernet技术规范。另外，该公司近还发布了几个新的基于Profibus-DP的产品。在CS1控制器平台上，提供了主单元部件允许建立在Profibus-DP网络上的所有过程控制器设备在该平台上的运行特性；同时还提供了一套新的Sycon-DP组态工具软件包，允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理；此外，一种新的多I/O终端可以作为Profibus-DP从部件，所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的I/O模件单元，与该公司的C200H系列PLC还能够很好地结合在一起工作。

  Steeplechase软件公司也已推出了一套支持硬实时过程控制的嵌入式bbbbbbsNT操作系统接口部件。该部件进一步结合了Steeplechase公司采用SBS技术并运行于bbbbbbsNT环境的工业CompactPCI的硬实时控制软件。现在，Steeplechase公司的可视化逻辑控制器已经升级到5.0版。该控制器适合于bbbbbbsNT4.0和bbbbbbs2000两种操作系统，它的实时引擎能够直接与普通的Ethernet和TCP/IP集成在一起。5.0版本的控制器利用了一种增强型OPC服务器驱动程序，因而比以前的版本具有更快的运行速度。其他一些特点还包括新OI网络特性，以及能够让工业用户自己设计出丰富多彩的动态图形画面等。

    Transysoft公司近推出了新版本的ISaGRAF系列工业控制组态软件包，即ISaGRAFPRO，它是基于IEC61131-3，并独立于任何硬件平台的软逻辑自动化控制软件包。在一个网络化过程控制系统环境中，该软件包能够应用于多种组态和分布式控制系统的开发，它包含了一套开发工具、应用程序工作平台，以及相应的“虚拟机器”运行时目标。该运行时目标能够运行于各种各样的硬件平台。

    CTC自动化工程公司已经发布了一套新的控制软件包MachineLogicPCLC（工业PC逻辑控制器），该软件可以让工业PC扮演PLC的角色，且仍然保持着工业PC的功能特性。该软件能够完成一台PLC所确定的控制任务，并且与程序执行时间一样快，均在1ms以内；还能够同时处理多任务工作，但不能同时超过16个控制任务。一种具有优先级和多任务处理内核的机制保持着对每一件控制任务的跟踪，确保控制任务能够取得高的优先权。该软件能够运行全部5种IEC61131-3标准程序设计语言和PID控制程序，支持两种类型的I/O控制设备。一种是像Profibus和DeviceNet等这样的现场总线I/O设备；另一种是像ISA和PC/104这样的工业PCI/O模板。另外，该软件还提供了对控制系统的在线编辑组态功能。程序可以在bbbbbbs95/98和bbbbbbsNT下开发并运行，但也能够在RTXDOS下执行。

    SoftPLC公司也提供了一种工控软件产品Tealware，有人非常形象地把这种软件产品称作穿着工业PC衣服的PLC。那些安装在支架上的控制系统已经有了小型PLC的形状系数，但SoftPLC公司的控制软件已经被嵌入到CPU中。Tealware软件能够满足各种类型工业用户的需要，从小型、单机系统到大型、分散多控制工作站应用。其特点包括全系列I/O模件、内藏Ethernet和工业串行通信接口。

    近，Tealware软件已经升级到2.3版本。其中，控制软件提供了事实上无限的梯形图逻辑控制步序，同时允许有超过百万字的数据表；许多OI/SCADA应用接口；内藏Java引擎和FTP服务器用于远程维护与管理；支持用户自己编写的C、C++、Java程序和设备驱动程序；适合于嵌入式Web服务器用；程序设计的在线运行模式；坚固的I/O模件支持能力和许多其他标准PLC功能；可以运行所输入的，或者是经过转换的A-B公司的PLC-5、PLC-2/PLC、PLC-3和SLC-500程序。