SCALANCE X204-2 із двома оптичними й чотирма електричними портами Ethernet 10/100 Мбит/з, для побудови мереж Ethernet з лінійною, зіркоподібною й кільцевою топологією (включаючи кільця на базі OSM/ESM або SCALANCE X_400)

Рисунок 2.4 – Промислові Ethernet модулі

Модулі ESM (Electrical Switch Module)/ OSM (Optical Switch Module) дозволяють виконувати конфігурування мереж, що комутируються, Industrial Ethernet зі швидкістю передачі 100 Мбит/з, основними вимогами до яких є високий коефіцієнт готовності й підтримка широкого спектра діагностичних функцій.

Поділ усієї мережі на підмережі / сегменти й підключення цих частин до ESM/ OSM дозволяє збільшити продуктивність існуючих мереж Industrial Ethernet за рахунок поділу навантаження між окремими сегментами.

Вбудована система керування реконфігуруванням мережі дозволяє включати ESM/ OSM кільцеві топології й виконувати автоматичне реконфігурування логічних з'єднань при відмові основного каналу зв'язки. Час реконфігурування мережі не перевищує 0.3с.

В одне кільце допускається включати до 50 модулів ESM (електричне кільце)/OSM (оптичне). Для підключення до кільця використовується два порти відповідного модуля.  Крім цих 2 портів є інші порти (RJ45, ITP або BFOC) до яких підключаються завершальне обладнання або інші сегменти мережі.

Спектр устаткування й різні його варіанти можна подивитися в розділі "Технічні дані"

SIMATIC PCS 7 системи автоматизації обмінюються даними з іншими підсистемами системи керування процесами (наприклад, станцією розроблювача або оператора) за допомогою Industrial Ethernet процесної шини. Системи автоматизації підключаються до шини процесу з використанням CP _ 1 комунікаційного процесора; це з'єднання є резервованим для невідмовних систем.

Системи розподіленого введеня-виводу на основі PROFIBUS DP/ ROFIBUS PA служать для організації обміну даними між датчиками/ виконавчими обладнаннями й системами автоматизації, обладнаннями людино-машинного інтерфейсу, системами керування.

PROFIBUS – це потужна відкрита мережа польового рівня з коротким часом циклу, що відповідає вимогам міжнародних стандартів IEC 61158 і EN 50170.

Апаратура систем розподіленого введеня-виводу (станції введеня-виводу, перетворювачі, приводи, виконавчі обладнання, панелі операторів, інші прилади польового рівня) підтримує обмін даними із системами автоматизації через мережу польового рівня, що працює в режимі реального масштабу часу. Опитування входів і висновок керуючих впливів виконується циклічно (синхронно) з детермінованим часом циклу. Передача сигналів тривоги, параметрів настроювання й діагностичних даних виконується в асинхронному режимі.

Мережа PROFIBUS орієнтована на рішення перерахованих вище завдань і дозволяє виконувати швидкісний обмін даними з апаратурою систем розподіленого введеня-виводу на основі комунікаційних протоколів PROFIBUS DP і PROFIBUS PA. В PROFIBUS PA додатково забезпечується можливість харчування датчиків і виконавчих обладнань через мережу.

PROFIBUS дозволяє Виконувати обмін даними із приладами, що підтримують HART протокол.

PROFIBUS відрізняється простотою обслуговування й експлуатації, дозволяє використовувати широкий спектр мережних компонентів і виконувати розширення без зупинки виробничого процесу, може прокладатися у звичайні й Ex-зонах. Увесь спектр позитивних якостей перетворив PROFIBUS в одну з найпоширеніших мереж польового рівня нашого часу. У цей час в усьому світі експлуатується понад 10 000 000 мережі PROFIBUS DP і понад 320 000 мережі PROFIBUS PA.

Користувачі мають безліч можливостей обміну даними й діагностики ліній, так само як і діагностики підключених до шини інтелектуальних обладнань. Більше того, PROFIBUS повністю інтегрована в систему контролю встаткування (asset management ) системи керування SIMATIC PCS .

PROFIBUS DP - RS , проста, дешевше електричне середовище передачі сигналів на основі екранованої витої пари.

RS : іскробезпечне електричне середовище передачі сигналів для вибухонебезпечних зон аж до Ex zone , реалізація на основі екранованої крученому пари зі швидкістю передачі 1.5

Оптоволокно: оптичне середовище передачі сигналів на скляній або пластиковій основі, для швидкісної передачі більших обсягів даних у середовищах, підданих електромагнітним перешкодам, або на більші відстані.

MBP (Manchester Coded; Bus Powered): іскробезпечне середовище, що дозволяє одночасну передачу даних і подачу харчування на підключені обладнання по двох провідному кабелю. Забезпечує пряме підключення обладнань до зон Ex zone 1 або 21 і відповідних датчиків/виконавчих механізмів у зони Ex зони 0 або 20.

В SIMATIC PCS 7 мережа PROFIBUS-DP використовується для організації зв'язку між системами автоматизації й станціями розподіленого введеня-виводу сімейства SIMATIC ET 200, центральними й комунікаційними процесорами, а також терміналами, оснащеними вбудованим інтерфейсом PROFIBUS-DP. Спеціальне виконання PROFIBUS-DP/is дозволяє прокладати мережа в зона підвищеної небезпеки аж до Ex - зони 1. Підключення інтелектуальних приладів польового рівня проводиться до мережі PROFIBUS-PA, що легко сполучається з PROFIBUS-DP.

Залежно від типу одна система автоматизації SIMATIC PCS 7 може мати до 4 вбудованих у центральний процесор інтерфейсів PROFIBUS-DP і до 10 додаткових інтерфейсів PROFIBUS-DP, одержуваних установкою комунікаційних процесорів CP 443-5 Extended. До одній мережі PROFIBUS-DP допускається підключати до 125 станцій. При цьому в кожному сегменті мережі повинне бути не більш 32 станцій.

У мережі PROFIBUS-DP допускається змішане використання електричних і оптичних каналів зв'язки. Усі інтерфейси PROFIBUS-DP систем автоматизації SIMATIC PCS 7 розраховані на підключення до електричних каналів зв'язку. Довжина електричних каналів зв'язку може досягати 10 км. При використанні змішаних конфігурацій узгодження між електричними й оптичними каналами зв'язку виконується за допомогою модулів OLM (Optical Link Module). Оптичні й електричні канали зв'язку є тільки середовищем передачі даних. Їхнє застосування не накладає ніяких особливостей на роботу мережних станцій.

PROFIBUS дозволяє створювати магістральні, деревоподібні, кільцеві, зіркоподібні й резервовані топології мережі.

PROFIBUS-PA - це мережа польового рівня, орієнтована на використання в системах автоматизації безперервних і періодичних процесів. Нормовані комунікаційні служби гарантують організацію надійного обміну даними між системами автоматизації й інтелектуальними приладами польового рівня різних виробників.

У мережі PROFIBUS-PA використовуються електричні канали зв'язку, виконані екранованими крученими парами. Допускається застосування