西門子連接器半雙工意味著同一媒體的發(fā)送和接收是異步進(jìn)行的。全雙工則相反,有單獨的發(fā)送和接收通路。全雙工鏈路是擴(kuò)展快速以太網(wǎng)(100Mbps)的關(guān)鍵。全雙工的鏈接網(wǎng)段不能超過兩個設(shè)備,可以是網(wǎng)卡或交換機(jī)端口。注意:不是中繼型集線器端口,集線器沒有全雙工模式。這是因為集線器是碰撞域的一部分CONTROLENGINEERINGChina版權(quán)所有,它會加強(qiáng)其它端口接收的碰撞。只有兩塊網(wǎng)卡時可以實施全雙工通訊,多于兩塊網(wǎng)卡時的全雙工方式,必須考慮交換機(jī)。
10BASE-T、10BASE-FL有單獨的發(fā)送和接收通路,根據(jù)網(wǎng)卡或交換機(jī)端口的復(fù)雜性,可以執(zhí)行全雙工。如果這些接口配置在半雙工方式下,接收、發(fā)送的同步偵測會觸發(fā)碰撞的偵測。同樣的接口設(shè)置成全雙工,由于全雙工并不遵從共享型CSMA/CD規(guī)則,碰撞檢測會被禁止。
全雙工鏈接的配置要正確。當(dāng)站點配置在全雙工方式下,站點或交換型集線器的端口以忽略CSMA/CD協(xié)議的方式發(fā)送幀。如果另一端設(shè)置在半雙工方式下,它會偵測出碰撞并引發(fā)其它問題出現(xiàn),如CRC出錯,網(wǎng)絡(luò)的速度下降,快速以太網(wǎng)的優(yōu)勢消失。
如前所述,由于碰撞的原因西門子連接器,100Mbps下的網(wǎng)絡(luò)范圍有所縮小。對于雙絞線網(wǎng)段和交換端口來說,網(wǎng)段的長距離是100米(在碰撞域范圍內(nèi))。問題是在光纖端口上,對于多模光纖來說,網(wǎng)段的長度是2公里;對于單模光纖來說,是15公里。半雙工方式下,受碰撞域限制,網(wǎng)段距離為412米。因此,只有在全雙工模式下(CSMA/CA被忽略),光纖網(wǎng)段的延伸才能達(dá)到極限??焖僖蕴W(wǎng)方式下,推薦使用交換機(jī)技術(shù)。快速以太網(wǎng)下的光纖端口,建議使用全雙工。
共享型以太網(wǎng)或半雙工以太網(wǎng)的媒體訪問是由載波偵聽多路訪問/碰撞檢測(CSMA/CD)確定的。在半雙工的通訊方式下,發(fā)送和接收不能同時進(jìn)行,否則數(shù)據(jù)會發(fā)生碰撞。站點發(fā)送前,首先要看是否有空閑的信道。發(fā)送時,站點還會在一段時間內(nèi)收聽,確保在這一時間內(nèi)沒有其它站點在進(jìn)行同步傳送,終本站發(fā)送成功。反之,發(fā)生碰撞,源站點發(fā)送阻塞信號加強(qiáng)碰撞。競爭站點延遲后(延遲時間由算法確定,是隨機(jī)的)重試。在這種機(jī)制下CONTROLENGINEERINGChina版權(quán)所有,所有站點和所有集線器都必須在同一碰撞域內(nèi)。
對工業(yè)以太網(wǎng)來說,10Mbps和100Mbps是的。在10Mbps,全部采用雙絞線的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中,與距離有關(guān)的概念有兩個,即網(wǎng)段(Segment)和網(wǎng)絡(luò)范圍(NetworkDiameter)。前者指連接兩個設(shè)備(集線器、交換機(jī)或主機(jī))的距離,后者指網(wǎng)絡(luò)中兩個遠(yuǎn)端設(shè)備之間的距離。不管是10Mbps或100Mbps的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)段的遠(yuǎn)距離不能超過100米??紤]網(wǎng)絡(luò)延伸,用的規(guī)則就是5-4-3規(guī)則(僅僅針對10Mbps中繼器)。規(guī)則的內(nèi)容如下:一個網(wǎng)絡(luò)多有五個網(wǎng)段,四個中繼器,不多于三個的混合網(wǎng)段?;旌暇W(wǎng)段指的是同軸總線網(wǎng)段(西門子連接器已淘汰)。
由于雙絞線網(wǎng)段的遠(yuǎn)距離是100米,大網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)范圍)就是500米。光纖網(wǎng)段的遠(yuǎn)距離可達(dá)2公里,但I(xiàn)EEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,使用光纖,級聯(lián)數(shù)多不能超過3個,且網(wǎng)絡(luò)末端需使用雙絞線,中間的兩個為光纖網(wǎng)段并保證每個網(wǎng)段不超過1公里。這樣,整個光纖網(wǎng)段長度限制在2公里。5-4-3規(guī)則對100Mbps是不適用的。建議使用100Mbps交換機(jī)。
中繼型集線器(集線器)集線器是構(gòu)成以太網(wǎng)拓?fù)涞幕驹O(shè)備,為多端口設(shè)備,有四、八、十二口等,可級聯(lián)構(gòu)成分散星型拓?fù)洹<€器均符合IEEE802.3中繼單元要求。這些要求包括前導(dǎo)碼生成、對稱和幅度補(bǔ)償。中繼器必須對信號再定時,這樣收發(fā)器和電纜引起的信號抖動不會在多網(wǎng)段傳播時累積。這些設(shè)備能偵測出不完整的數(shù)據(jù)包和沖突,并產(chǎn)生一個阻塞信號相作用。它們還會自動隔離有問題的端口以維持網(wǎng)絡(luò)正常工作。
接口轉(zhuǎn)接器另一系列產(chǎn)品是接口轉(zhuǎn)接器,有時稱為收發(fā)器。它們將一種媒介轉(zhuǎn)為另一種媒介。重要的轉(zhuǎn)換是雙絞線至光纖的轉(zhuǎn)換。由于很多集線器沒有光纖端口,接口轉(zhuǎn)接器就是用來支持網(wǎng)絡(luò)中光纖的應(yīng)用的。這些設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中是透明。端口不存儲幀也不檢測碰撞,只是將一種媒介轉(zhuǎn)為另一端兼容的信號。
交換型集線器(交換機(jī))交換型集線器可以取代中繼型集線器并改善網(wǎng)絡(luò)的性能。與物理層設(shè)備-中繼型集線器不同,交換型集線器實際上是連接兩個數(shù)據(jù)鏈路的網(wǎng)橋,也就是說碰撞域在每個交換機(jī)端口進(jìn)行了終結(jié)。所以,增加了交換機(jī)就擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)地理上的范圍,級聯(lián)交換機(jī)可以大規(guī)模地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展交換機(jī)比中繼型集線器復(fù)雜。雙絞線端口自動與附屬端口進(jìn)行速率協(xié)商(10Mbps還是100Mbps)。流量控制功能也通過協(xié)商進(jìn)行。全雙工網(wǎng)段采用PAUSE方案,半雙工網(wǎng)段通常采用backpressure方案。交換機(jī)讀取一個完整的幀并察看其源地址后就能查出所連以太網(wǎng)設(shè)備的端口位置。交換機(jī)隨即產(chǎn)生一張端口地址表格并維護(hù)表的內(nèi)容。從這時起,網(wǎng)絡(luò)通信僅限于與本次傳送有關(guān)的端口。由于同步的傳送無需任何操作即可在這些端口上實現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)的吞吐量提高了。表的內(nèi)容會根據(jù)連接信息的變化自動刷新。
如果某個端口收到的信息需廣播發(fā)送、群組發(fā)送或發(fā)送地址不詳,交換機(jī)會自動把信息發(fā)至所有端口。與中繼型集線器不同,這兒有多個碰撞域存在,每個碰撞域必須遵守上述的規(guī)則。
中繼集線器可以與交換機(jī)端口相連。如果網(wǎng)絡(luò)中都是交換機(jī)CONTROLENGINEERINGChina版權(quán)所有,則雙絞線網(wǎng)段保持100米,但級聯(lián)沒有限制。在使用光纖前必須先注明是半、全雙工。中繼型集線器與交換型集線器的對比顯然,交換機(jī)的性能比集線器提高一些,但集線器的優(yōu)點是,容易理解,在任何一個端口都可以通過網(wǎng)絡(luò)分析儀觀測數(shù)據(jù)通訊。交換機(jī)則必須在某個端口實現(xiàn)廣播發(fā)送方能測量。作為網(wǎng)橋,交換機(jī)存儲、轉(zhuǎn)發(fā)整個數(shù)據(jù)幀并引起了數(shù)據(jù)的延遲。集線器接收網(wǎng)絡(luò)信號沒有數(shù)據(jù)延遲。交換機(jī)級聯(lián)還增加延時,因此,集線器和交換機(jī)在工業(yè)以太網(wǎng)專題">工業(yè)以太網(wǎng)中各有各的應(yīng)用場合。
西門子連接器6ES7972-0BA50-0XA0CPU 在程序循環(huán)處理過程中有一段連續(xù)的地址區(qū)域存儲過程信號叫做過程映象區(qū),他處于CPU的系統(tǒng)存儲區(qū)中。這樣CPU 可以訪問內(nèi)部存儲區(qū)獲得I/O 信號而不用直接訪問I/O 模塊。
過程映象區(qū)中的I/O 值不反映當(dāng)前的I/O 信號,他記錄的是循環(huán)掃描起始期的I/O 值。當(dāng)輸入模塊中的一個信號狀態(tài)發(fā)生改變,過程映象區(qū)中該信號的狀態(tài)直到下次循環(huán)開始時才會更新。
通過過程映像區(qū)訪問時,地址格式是I/Q(輸入/輸出),小可以訪問到位,如I0.0,Q10.0
一般通過過程映像區(qū)訪問的循環(huán)程序運(yùn)行流程如下:
1. 執(zhí)行CPU 內(nèi)部任務(wù)
2. 將過程映像區(qū)輸出區(qū)(PIQ)送到模塊輸出通道
新型的NETLink® PRO以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有高度的緊湊性和靈便性,方便小巧的設(shè)計讓它的大小僅同于一只Profibus總線連接器,但它的廣泛應(yīng)用甚至超過了以往NETLink®產(chǎn)品的設(shè)計。
專為以太網(wǎng)接到Profibus、MPI總線而設(shè)計的緊湊型NETLink® PRO可插入到PROFIBUS設(shè)備上并接入總線,附帶的3m以太網(wǎng)電纜直接插在該設(shè)備的RJ45插口,當(dāng)然,任何標(biāo)準(zhǔn)的Cat-5網(wǎng)絡(luò)電纜同樣可以使用,這個連接長度可高達(dá)100m而無需附加設(shè)備。集成在外殼上的PG插座可以允許進(jìn)一步的設(shè)備連接。
緊湊型NETLink® PRO以太網(wǎng)關(guān)可以通過PLC的CPU或外接24V電源供電。設(shè)備所提供的驅(qū)動程序在安裝后會自動嵌入S7工程工具。此外,通過Web接口使用通用的RFC 1006 (標(biāo)準(zhǔn)TCP)協(xié)議進(jìn)行簡便配置,讓你與許多通用的軟件產(chǎn)品進(jìn)行溝通而無需使用額外的軟件。例如:可視化HMI第三方人機(jī)界面OPC Server等等。
在控制器方面,新型的緊湊型NETLink® PRO以太網(wǎng)關(guān)允許以12Mbps的全傳輸速率、高32傳輸通道在MPI/PPI/PROFIBUS總線中同時通過。波特率自動檢測。在單主機(jī)操作時,被動的總線站點也可以被找到。通過安全功能TCP/IP訪問可以受到限制。使用所提供的SHTool軟件也可用于參數(shù)化和診斷功能,通過下載版本的SHTools可隨時對設(shè)備進(jìn)行更新。