SIMATIC NET工业以太网技术在连铸机控制系统中的应用

　　1 引言

　　由于工业现场总线标准兼容性原因，在许多新建工业控制工程中，工业以太网正以其低成本，高实效，高扩展性成为工业控制的主流技术。德国西门子公司研发的 simatic net工业以太网作为西门子全集成自动化系统中的一个重要组成部分，是工控领域应用广泛的工业以太网体系。simatic net提供了符合iso/osi网络参考模型下开放的适用于工业环境下各种控制级别的不同的通信系统，为完善的工业自动化控制系统的通讯提供部件和网络体系。

　　2 simatic net工业以太网概述

　　simatic net是一个开放、高效的工业通讯网络体系。主要由3部分组成: industrial ethernet工业以太网;profibus现场总线;a-s interface前端总线。通过上面3部分网络体系组合，simatic net就几乎可以应用于所有的工业自动化领域，实现将现场分散的仪表、控制器、计算机的全系统集成。

　　simatic net工业以使用屏蔽双绞线及光纤传输作为通信介质。网络拓扑结构有总线型、环型等结构。网络连接元件有osm(光学交换机模板)和esm(电气交换机模板)待系列交换机。其中组建以太网最关键的设备是cp系列的通信处理器。通过cp系列模板用户可以很方便的将s7系列plc通过以太网进行连接，并且支持使用step7软件。同时可以同pc上的opc server进行通信。

　　simatic net工业以太网软件包括simatic net v6.0和opc(ole for process control)标准，其中simatic net软件提供了统一的windows画面，通过它提供了apc(advanced pc configuration)高级pc配置工具，pc机可以作为整个系统控制系统的一个站点同其他plc站进行通信，simatic net opc是服务器/客户端结构，客户端访问服务器的程序。采用opc技术大大提高了控制系统的互操作性和适应性。

　　3 济钢第三炼钢厂连铸机控制系统网络配置

　　济钢三炼钢板坯连铸机基础自动化控制系统就是采用德国siemens公司的simatic net技术构建的仪控合一的基础工业控制网络。整个基础自动化控制系统分为二级，一级是由l1服务器、l1客户端、智能专家系统计算机(astc、 mold expert)和各主plc组成工业以太网络，网络通信介质使用的是屏蔽双绞线以及光纤，通信速率为10mb/s，采用环形拓扑结构，进行信息的交换，使操作人员可以实时监控现场设备运行状态，根据生产情况在hmi上进行远程控制，并可将设备运行情况通过曲线或文字的形式记录下来，以备后期研发。第二级是为了满足各plc与各单体设备之间数据快速响应要求，采用simatic net通讯系统中的profibus网络作为单元级数据传输网络，完成主体plc与远程i/o系统、分布i/o系统和变频器通讯，以满足生产的精准要求。 plc主要采用s7-300、 s7-400及c7系列作为主站，远程i/o、变频器等智能单元作为从站，主站与从站通过现场总线profibus_dp进行通讯。在这套控制系统所有的电气设备包括plc、数字传动装置等全部采用德国siemens公司产品。整个网络的布局如图1所示。