【正文】 要求，則抽真空完畢，開啟水泵；打開排水管路上電動閥門；關(guān)閉真空泵運行；水泵自動開機(jī)完畢。 工業(yè)以太網(wǎng)可實現(xiàn)范圍廣泛的開放式網(wǎng)絡(luò)解決方案，是已被證實并被世界各地所接受的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 在工業(yè)以太網(wǎng)中，可實現(xiàn)工廠范圍內(nèi)的時間同步。因此，人們期望以太網(wǎng)也能應(yīng)用到工控領(lǐng)域，憑著它的低成本、極高的通信速率、全球普及的標(biāo)準(zhǔn)，逐漸取代現(xiàn)有工控行業(yè)中繁多的總線系統(tǒng)，用以太網(wǎng)來實現(xiàn)從管理層到工業(yè)現(xiàn)場層的貫穿一致性通信。在基于競爭的以太網(wǎng)中，只要網(wǎng)絡(luò)空閑， 任何一個 工作站均可發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)兩個工作站發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空閑，同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，就發(fā)生了沖突。在工控網(wǎng)絡(luò)中這種從一處到另一處的不確定性，必然會帶來系統(tǒng)控制性能的降低。可是由于以太網(wǎng)采用的是 CSMA/CD 協(xié)議，當(dāng)發(fā)生沖突的時候，就得重發(fā)數(shù)據(jù)，有時 甚至需多次重發(fā)（最多可達(dá) 16 次），很明顯這種解決沖突的機(jī)制是以付出時間為代價的。由于工業(yè)環(huán)境對 EMI（工業(yè)抗干擾）和 ESD（工業(yè)抗震）的不同要求，對 EMC（電磁兼容性）也提出更高的要求。 采用高速以太網(wǎng)以降低沖突概率 顯而易見，如果網(wǎng)絡(luò)中沒有太多的數(shù)據(jù)，沖突概率就會大大降低。幸運的是現(xiàn)在以太網(wǎng)已經(jīng)出現(xiàn)高速以太網(wǎng)，再加上細(xì)致全面的設(shè)計及系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的數(shù)量和通信流量進(jìn)行控制，完全可以采用以太網(wǎng)作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。 在交換型工業(yè)以太網(wǎng)中，利用以太網(wǎng)交換機(jī)將一個共享型以太網(wǎng)分割成若干網(wǎng)段，工作在每一網(wǎng)段的主機(jī)對介質(zhì)的爭用仍采用 CSMA/CD 的競爭機(jī)制，而連接個網(wǎng)段的交換機(jī)則采用路由機(jī)制。 常見的冗余網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问接幸蕴W(wǎng)快速生產(chǎn)樹冗余（ RSTP）、環(huán)網(wǎng)冗余（ RapidRingTM） 和主干冗余（ TrunkingTM）等 . STP 及 RSTP STP(Spanning Tree Protocol)，生成樹算法， IEEE ，是一個鏈路層協(xié)議，提供路徑冗余和阻止網(wǎng)絡(luò)循環(huán)發(fā)生。 RSTP（快速生成樹算法， IEEE ）作為 STP 的升級，將網(wǎng)絡(luò)中斷恢復(fù)時間，縮短到 1~2s。這個技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)在中斷后 300ms之內(nèi)自行恢復(fù)。兩個環(huán)通過雙通道連接，以避免單根線纜出錯帶來的問題。 Trunking 主干網(wǎng)絡(luò)采用總線型和星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，理論通信距離可以無限延長。 以太網(wǎng)的通訊設(shè)置 如果要將 S7200PLC 與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接，則必須在 STEP 7Micro/WIN 軟件中配置 CP2431 以太網(wǎng)模塊，通過下圖一步步配置。 以太網(wǎng)的功能 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選用 100Mb/s 光纖以太環(huán)網(wǎng)，泵閘內(nèi)監(jiān)控、通信計算機(jī)設(shè)備以及各現(xiàn)場控制 PLC 均通過工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)掛接在以太網(wǎng)上， PLC 通過現(xiàn)場總線同高低柜內(nèi)機(jī)現(xiàn)場各種微機(jī)型保護(hù)測控裝置、自動化設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。不但成倍地提高了骨干鏈接的網(wǎng)絡(luò)帶寬，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，而且還提供了另外一個功能，即冗余功能。與總線型網(wǎng)絡(luò)相比冗余環(huán)網(wǎng)進(jìn)一步增加了數(shù)據(jù)交換的可靠性。 RapidRingTM 為了能滿足工控網(wǎng)絡(luò)實時性強(qiáng)的特點， RapidRing 孕育而生。如果一條路徑有故障，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能借助激活備 用路徑重新配置并鏈路重構(gòu)。 但這種方法成本較高，且數(shù)據(jù)通信被網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的分配和緩沖過程所帶來的延遲時間所影響，傳輸時間受制于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的配置而會有一些偏差。 采用交換技術(shù)以避免數(shù)據(jù)沖突 為了改善以太網(wǎng)重負(fù)荷時的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題，可以使用以太網(wǎng)交換機(jī)（ switch）將可能發(fā)生沖突的網(wǎng)絡(luò)用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)隔 開，以減少 CSMA/CD 機(jī)制帶來的沖突問題和錯誤傳輸。但超過 36%后隨著負(fù)荷的增加發(fā)生沖突的概率是以幾何級數(shù)的速度增加的。即保證一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中任何組件發(fā)生故障時， 不會導(dǎo)致應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)，甚至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的崩潰和癱瘓。 可靠性 由于以太網(wǎng)在設(shè)計之初，并不是從工業(yè)網(wǎng)應(yīng)用出發(fā)的。一個事件發(fā)生后，系統(tǒng)須在一個可準(zhǔn)確預(yù)見的時間范圍內(nèi)做出反應(yīng)。對于一個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，特別是對一些過程控制如運動控制和一些高精確度閉環(huán)控制的網(wǎng)絡(luò)，對世界精確度有 很高的要求，即要求同樣過程每次完成或相應(yīng)時間上的偏差很小。 確定性 由于以太網(wǎng)采 用的協(xié)議是 CSMA/CD，在以太網(wǎng)中所有的站點均采用相同的物理介質(zhì)相連，這就意味著兩條設(shè)備同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)間的互相沖突。 通過西門子 SCALANCE S 所實現(xiàn)的安全功能，能夠保護(hù)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)。工業(yè)以太網(wǎng)具有以下優(yōu)點：連接簡捷，調(diào)試快速；靈活性高，可擴(kuò)展現(xiàn)有的設(shè)備而不影響其運行；是公司范圍內(nèi)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)（縱向集成）；是因特網(wǎng)服務(wù)的基礎(chǔ)；采用冗余網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有高可用性；通過交換機(jī)技術(shù)其性能可伸縮，通信性能幾乎無限制；用于不同應(yīng)用領(lǐng)域的聯(lián)網(wǎng)，例如辦公環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境；利用 SCALANCE W，通過與 WA N（廣域網(wǎng)）或 IWLAN（工業(yè)無線局域網(wǎng)）連接，實現(xiàn)公司范圍內(nèi)的通信；利用 SCALANCE W，實現(xiàn) WLAN或 IWLAN 與移動站無故障連接。 圖 35 水泵停機(jī)流程圖 Y N Y N 關(guān)電動閘閥 水位低于下限 閘閥關(guān)到位？ 關(guān)閉水泵 Y N Y N 壓力達(dá)到要求？ 啟動抽真空 真空度達(dá)到要求？ 啟動水泵 開電動閘閥 停止抽真空 開啟