通过现场总线,以通信的方式对远程I/O站点信号进行读写操作,这种分布式扩展方式渐渐替代了原有的中央扩展方式,使用分布式扩展方式有以下几点好处:
1)使用分布式扩展,可以大大地扩展CPU与远程I/O站的距离,最远可以达到几十千米。
2)接线方便,远程I/O站通常放置于传感器附近,通过一根总线就可以将I/O站的信号采集到CPU中,而不用将所有的信号线连接到主控室。
3)节省布线的费用,使用远程I/O站,大大降低了电缆的使用量,从而降低了布线费用。
4)远程I/O站的种类多,适合各种应用的场合。
5)便于调试,复杂的接线往往增加调试的时间,但使用分布式扩展的方式,在I/O站即可校正传感器的信号。
6)节省工程时间。
7)便于设备的维护。
8)由于通信方式统一,第三方的设备很容易集成到系统中。
9)为了增加系统的可靠性,远程I/O站也可以成为智能从站,独立控制远程设备。
10)在一些不便布线的场合,如旋转台、玻璃隔断等,可以使用红外、无线以太网、滑触线等方式通信。(www.xing528.com)
11)通过现场总线,可以对总线上所有智能的站点进行编程。
通过现场总线PROFIBUS-DP实现的分布式扩展,如图3-4所示(STEP7配置界面)。
图3-4 通过PROFIBUS-DP实现的分布式扩展
PROFIBUS-DP现场总线的通信介质为屏蔽双绞线或光纤,一条现场总线带有远程I/O站的个数与主站的类型有关,通常S7-300系列PLC集成的DP接口可以连接64个远程从站,S7-400系列PLC可以连接123个远程从站。PROFIBUS-DP主站循环访问从站数据,具有独立的处理功能,不占用CPU的运行时间,从站轮询时间典型值为10ms左右,满足实时性的要求。
随着以太网的快速发展,以太网的实时性得到很大的提高,基于实时以太网的PROFI-NET-IO满足现场设备实时性的控制要求,也可以实现分布式扩展,如图3-5所示(STEP7配置界面)。
PROFINET-IO与PROFIBUS-DP相比,连接的I/O站个数更多,如果使用等实时(IRT)技术,可以满足非常高的实时性要求,循环时间可以为1ms,循环间隔误差小于1μs。
图3-5 通过PROFINET-IO实现的分布式扩展
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