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西門子CP5611通訊卡

• SOFTNET-DP;

  　　CP 5611 A2 可用作 1 類或 2 類 PROFIBUS DP 主站。

  　　SOFTNET DP 從站 V3.2 及以上；

  　　用于將 CP 5611 A2 作為 PROFIBUS DP 從站。

  　　COM PROFIBUS V3.3 及以上；

  　　組合使用本軟件包，CP 5611 A2 可用于 PROFIBUS DP 系統(tǒng)的調(diào)試或診斷（DP 在線功能）。

  　　STEP 7-Micro/WIN V2.1 及以上；

  　　SIMATIC S7-200 編程控制器編程軟件的硬件基礎(chǔ)

  　　ProTool，ProTool/Pro；

  　　CP 5611 A2 可用作所有 SIMATIC 操作員面板、觸控屏和文本顯示等組態(tài)工具的硬件基礎(chǔ)

  　　NCM PC；

  　　CP 5611 A2 驅(qū)動(dòng)程序包含在供貨范圍內(nèi)

  　　WinCC/WinCC Flexible；

  　　CP 5611 A2 驅(qū)動(dòng)程序包含在供貨范圍內(nèi)

   

  　　與 CP 5512 一樣，CP 5611 A2 也能將編程設(shè)備和 PC 連接到速率在 12 Mbit/s 以下的 PROFIBUS 以及 SIMATIC S7 具有多點(diǎn)能力的 MPI 接口上。CP 5512 有一個(gè) PC-Card，而 CP 5611 A2 則有一個(gè) PCI 卡，可用于帶有 PCI 插槽的 PG/PC。

  　　通訊服務(wù)：

  　　■ PROFIBUS-DP 主站（等級(jí)為 1 和 2，符合 IEC

  　　61158 / IEC 61784）與軟件產(chǎn)品 SOFTNET DP

  　　■ PROFIBUS-DP 從站與軟件產(chǎn)品 SOFTNET-DP 從站

  　　■ 與軟件產(chǎn)品 STEP 7 或 STEP 5 進(jìn)行 PG/OP 通訊

  　　■ 與軟件產(chǎn)品 SOFTNET-S7 進(jìn)行 S7 通訊

  　　■ 與軟件產(chǎn)品 SOFTNET-DP 或者 SOFTNET-S7 進(jìn)行

  　　開(kāi)放式通訊（基于 FDL 接口的 SEND/RECEIVE 功能）。

  　　可用于：

  　　■ V3.2 以上版本的 STEP 7

  　　■ V2.1 以上版本的 STEP 7-Micro/WIN

  　　■ ProTool、ProTool/Pro

  　　■ V3.3 以上版本的 COM PROFIBUS

  　　■ NCM PC

  　　■ V3.2 以上版本的 SOFTNET-S7（用于 S7 通訊）

  　　■ V3.2 以上版本的 SOFTNET-DP、SOFTNET-DP 從站

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  　　■ 可與便攜式 PC 相連（如用于診斷和運(yùn)行調(diào)試）

  　　■ 便于進(jìn)行安裝和調(diào)試

  　　■ NCM PC 和 STEP 7 采用統(tǒng)一的操作方法和設(shè)計(jì)功能

  　　■ 與 SOFTNET 完美兼容

  　　■ 通過(guò) PCI（3.3/5 V，33/66 MHz）可靈活用于 PG/PC，與 64 Bit

  　　PCI-X 插槽兼容

  　　1、功能

  　　CP卡作為PG/PC的系統(tǒng)接口，是TIA全集成自動(dòng)化的一個(gè)重要網(wǎng)絡(luò)組件，根據(jù)CP卡的分類及不同的使用環(huán)境要求，需要特定的硬件、軟件及*選擇。其主要應(yīng)用在如下環(huán)境中：

  　?。?） 在工廠SCADA（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)中通訊；

  　?。?） 冗余系統(tǒng)中；

  　?。?） 用作智能控制主站（PROFIBUS或PROFINET）；

  　　1.1 SCADA系統(tǒng)通訊

  　　在工廠SCADA系統(tǒng)中，需要利用CP卡，基于Industry Ethernet 、PROFIBUS等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過(guò)WinCC、WinCC Flexible、第三方監(jiān)控軟件對(duì)控制器（S5、S7系列、第三方控制器）進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集。

   

  　　圖1：基于工業(yè)以太網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)

   

  　　圖2：基于PROFIBUS的SCADA系統(tǒng)

   

  　　圖3：基于混合網(wǎng)絡(luò)的SCADA系統(tǒng)

  　　1.2 冗余系統(tǒng)

  　　基于工業(yè)以太網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)冗余的SCADA系統(tǒng)（PROFIBUS中是不能夠?qū)崿F(xiàn)的）。同時(shí)需要采用CP1613A2或CP1623，普通網(wǎng)卡是無(wú)法實(shí)現(xiàn)冗余配置的。

  　　1.3 智能主站

  　　采用CP卡，可以實(shí)現(xiàn)以PC機(jī)作為控制主站，支持PROFIBUS或PROFINET 協(xié)議的子站做從站，結(jié)合SimaticNet軟件，進(jìn)行生產(chǎn)控制。

  　　（1） PROFIBUS主站：CP5611、CP5621、CP5613A2、CP5614A2、CP5603等；

  　　（2） PROFINET主站：CP1616、CP1604、IE General（普通網(wǎng)卡）等；

  　　（3） 從站：支持PROFIBUS或PROFINET IO相關(guān)協(xié)議的從站均可；

  　　（4） 此種情況下，要使用SimaticNet軟件進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)控制；

  　　2、CP卡的分類

  　　對(duì)于PG/PC的系統(tǒng)接口，西門子提供了大量的PC卡，根據(jù)其功能特點(diǎn)，可以按照下面幾種方式進(jìn)行分類：

  　?。?） 與PC的接口；

  　?。?） 處理器的特點(diǎn)；

  　?。?） 支持協(xié)議及相應(yīng)功能；

  　?。?） 總結(jié)

  　　2.1 與PC的接口

  　　CP卡在PC機(jī)（包括筆記本電腦）的使用上，主要有以下接口連接：

  　　2.1.1 ISA接口

  　　ISA總線: (Industry Standard Architecture:工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)）是IBM公司為PC/AT電腦而制定的總線標(biāo)準(zhǔn)，為16位體系結(jié)構(gòu)，只能支持16位的I/O設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸率大約是8MB/S。ISA總線是早期的PC機(jī)提供的接口，主要是早期采集卡，像CP5412等，目前基本不再使用。

  　　2.1.2 PCI及PCI-X接口

  　　在CP卡應(yīng)用中，PCI有PCI及PCI-X兩種接口。

  　　不同于ISA總線，PCI總線的地址總線與數(shù)據(jù)總線是分時(shí)復(fù)用的。這樣做的好處是，一方面可以節(jié)省接插件的管腳數(shù)，另一方面便于實(shí)現(xiàn)突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸。其中PCI為32位體系結(jié)構(gòu)，PCI-X為64位體系結(jié)構(gòu)，PCI-X提供更大的帶寬。

  　　CP5611、CP5611A2、CP5613、CP5613A2、CP5614、CP5614A2、CP1613、CP1613A2是西門子用在PCI插槽與PC機(jī)的接口卡，都是32位卡。其中CP5611、CP5613、CP5614、CP1613是基于PCI接口，CP5611A2、CP5613A2、CP5614A2、CP1613A2是在PCI及PCI-X接口上均可用，但仍舊是32位數(shù)據(jù)通信。

  　　2.1.3 PCI/104 接口

  　　對(duì)于5603、1604等卡，采用PCI/104 Puls接口。

  　　PC/104組織提供PCI/104、PCI-104、PCI/104 Plus、PCIe/104、PCI-104 Express共五種類型接口，其中PCI/104即ISA總線接口（16位系統(tǒng)），PCI-104為

  　　PCI接口（32位接口），PCI/104 Plus為PCI接口及ISA總線接口，PCIe/104為PCI express接口，PCI-104 Express 提供PCI及PCI express接口。

  　　2.1.4 PCMCIA接口

  　　PCMCIA是用于筆記本電腦的一種總線接口，有16位與32位之分，即”PC Card”及”Cardbus”兩種。

  　　CP5511為16位”PC Card”接口，

  　　CP5512為32位”Cardbus”接口。

  　　2.1.5 PCI Express接口

  　　采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行連接，比起PCI以及更早期的計(jì)算機(jī)總線的共享并行架構(gòu)，每個(gè)設(shè)備都有自己的連接，不需要向整個(gè)總線請(qǐng)求帶寬，而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個(gè)很高的頻率，達(dá)到PCI所不能提供的高帶寬。相對(duì)于傳統(tǒng)PCI總線在單一時(shí)間周期內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)單向傳輸，PCI-E的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量，它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。PCI-E的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異，包括X1、X4、X8以及X16幾種。

  　　目前CP1623、CP5621、CP5623等采用的PCI Express x1 接口，但也可以用在PCIe X4-, X8- 及 X16 Slots上面。

  　　2.2 處理器特點(diǎn)

  　　對(duì)于CP卡，一部分是自帶微處理器，有更強(qiáng)、更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)處理功能。

  　　2.2.1 用于Industry Ethernet的CP卡

  　　CP1613、CP1613A2、CP1623是自帶微處理器的；其協(xié)議的工作都是在自己的處理器上運(yùn)行，從而PC機(jī)只需要處理應(yīng)用程序，通信由CP卡自己處理，這樣也保證了通訊過(guò)程數(shù)據(jù)通訊是穩(wěn)定的。此外支持冗余系統(tǒng)及時(shí)間同步、多協(xié)議運(yùn)行、多CP卡工作在一臺(tái)PC上。

  　　IE General（普通網(wǎng)卡）不帶微處理器（softbus）；協(xié)議軟件執(zhí)行依靠PG/PC操作系統(tǒng)，從而PC/PG需要處理應(yīng)用程序及通訊工作。通訊性能依賴于PC機(jī)性能及負(fù)載情況。不太穩(wěn)定，不支持、多協(xié)議運(yùn)行、多CP卡工作。

  　　目前使用為CP1613A2，CP1613已經(jīng)停止供貨。CP1613A2比CP1613有更好的處理性能。同時(shí)CP1613A2兼容CP1613。

  　　2.2.2 用于PROFIBUS的CP卡

  　　上圖為具有微處理器的CP卡與SOFTNET CP的性能比較：

  　　CP5613 A2 with DP-RAM access：直接訪問(wèn)RAM區(qū)數(shù)據(jù)。

  　　CP5613 A2 with DP-5613/Win：基于windows下程序二次訪問(wèn)。

  　　CP5611 CP5512 with SOFTNET-DP：沒(méi)有RAM區(qū)。

  　　CP5613、CP5613A2、CP5614、CP5614A2、CP5603是自帶微處理器，支持多協(xié)議、多CP卡工作，多于8個(gè)站的系統(tǒng)，更大的數(shù)據(jù)吞吐量。如上圖9，對(duì)于自帶微處理器的PC卡，基于event/filter方式，通過(guò)DP-RAM接口對(duì)DP從站訪問(wèn)時(shí)，比CPU的負(fù)載要低很多。

  　　CP5611、CP5611A2、CP5511、CP5512不帶微處理器（softbus），不支持多協(xié)議、多CP卡工作，大到8個(gè)站的系統(tǒng)。

西門子CP5611通訊卡