西门子DP拖缆
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概述
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配置示例：TeleControl Professional
TeleControl Professional 是一种基于 SIMATIC S7 的远程控制系统，用于通过广泛的各种 WAN 介质对与一或多个控制中心交换数据的远程控制站或相互之间交换数据的远程控制站进行全自动监控。
TeleControl Professional 促进了集成通信概念（TIA）的实现，便于完全集成到 SIMATIC 环境中。它采用模块化设计，支持多种网络形式和操作模式（包括基于 IP 的网络），便于设计灵活的、包含冗余链路的网络结构。
借助于各种传输介质（如，专线、无线以及拨号网络、移动式无线电通讯和 DSL），可使网络和各地不同的情况达到佳配合。
该系统也可与以前的 SINAUT ST1 系统设备进行数据交换（基于 SIMATIC S5）。
优势
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所有广域网类型均可根据需要加以组合，包括路径冗余功能
事件驱动数据通讯，带有时间戳
本地数据存储能力
远程编程与远程诊断
通过 WinCC/PCS 7 或 OPC 实现的集成操作员控制和监视概念
应用
SINAUT 不仅适合在只有少数过程站的小型工厂中使用，还可以在有数百个工作站的复杂网络中使用。
使用范围示例：
为家庭和工业用户通过分支网络安全供应饮用水、煤气或供暖
通过管道对天然气、石油或石油产品进行经济输送
从环境监视系统可靠记录和传输过程数据
远程监视废水处理设备
控制信标、单元型集中供热发电站、输送系统或运输系统
设计
TeleControl Professional 系统基于 SIMATIC 系统 S7-1500、ET 200SP、S7-1200、S7-300、S7-400、 RTU3000C 系列以及 WinCC/PCS 7。通过 S7-1200 专用通信处理器和以下 SINAUT 部件（包括软件和硬件），可对这些系统加以补充。
硬件组件
S7-1200 和 ET 200SP 的通信处理器 (CP)
TIM 通信模块
移动无线组件 (GSM/GPRS/UMTS)
工业调制解调器和路由器（SCALANCE M）
连接电缆
软件组件
SINAUT 工程组态软件
SINAUT TD7 程序库；
包含 S7 CPU 功能块用于编程设备的 SINAUT 组态和诊断软件
用于中央控制中心的软件
SINAUT ST7cc；
用于 WinCC 的 SINAUT 附加软件包WinCC TeleControl；
用于 SIMATIC WinCC 的附加软件包，用于远程控制应用PCS 7 TeleControl；
用于 SIMATIC PCS 7 的附加软件包，用于远程控制应用SINAUT ST7sc；
用于连接 ST7 与可作为 OPC 客户机运行的控制中心的软件
功能
网络组态与操作模式
远程控制组件支持对整个分级通信网络进行设置，包括终端、节点站和控制中心。
对于单独设备之间的信息交换，可以使用常规的广域网，如专用线路、无线和拨号网络以及基于 IP 的广域网，如 DSL、GPRS、UMTS、LTE、Internet 等。
对一个项目中广域网类型的组合没有任何限制。可建立点到点、线型和节点形网络拓扑结构。也可将这些基本结构进行混合组态。
并可将一个站链接到两个传输路径，以实现冗余数据传输。这两条路径可以是相同类型，也可是不同类型，例如，专用线路与 GPRS 相结合，或 ISDN 与无线相结合。
WAN 中，可能以下网络拓扑：
“点到点”
“总线形”
“星形”
“树形”
“环形”
下图所示为使用上述部件实现的不同网络拓扑结构示例。
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带有冗余广域网连接的 SINAUT ST7cc/sc 控制站
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SINAUT ST7 系统中的不同通讯介质
控制中心
有许多型号都可选作为中央控制中心的部件：
SINAUT ST7cc；
基于 WinCC 的 PC 控制中心；
对于 SINAUT ST7 和 SINAUT ST1，这是一个理想的控制中心。尤其是 SINAUT 系统中的事件驱动和带时间标记的数据传输，并且非冗余和冗余组态均可（冗余组态可用于实现 WinCC/PCS 7 冗余软件包）。
带有 PCS 7 TeleControl
的 PCS 7；这是理想的控制中心系统，适用于必须将较大的本地自动化任务与远程控制接口连接到工厂。除了 SINAUT ST7 之外，通过 DNP3 或 IEC -60870-5-101/-104 还可以连接采用其他通信协议的远程站。1)
WinCC TeleControl；
控制中心系统，用于带有 WinCC HMI 软件的设备，通过远程控制连接进行扩展。借助于 WinCC TeleControl，可以连接通过 IEC 60870、DNP3 或 SINAUT ST7 进行通信的 SIMATIC 子站。
SINAUT ST7sc
OPC 服务器，用于利用 OPC 客户端的功能连接其它供应商生产的控制中心；
SINAUT 远程控制技术也可以利用“数据访问接口” 连接至其它供应商的控制中心系统。ST7sc 拥有着丰富的缓存机制，可防止数据丢失，在 OPC 客户机故障时。并可连接非冗余或冗余客户机。
像子站那样，控制中心包含一个 SIMATIC S7-300、一个 S7-400 或一个 S7-1500 控制器。
该解决方案适用于较简单的控制中心，其中只需要一个站过程数据的新过程图像。通过输入指令、设定点或参数，可对站控制中心进行控制。此 S7-300，S7-400 或 S7-1500 控制中心也可用于扩展一个 PC 控制中心（SINAUT ST7cc 或 ST7sc），例如，用于输出数据到一个显示屏上或者作为一个应急操作系统。
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SINAUT ST7cc 控制中心系统，带连接子站 (RTU)
传统 WAN
下列常规广域网可用于数据传输：
铜质专线，自有或租用
专用无线网络（时隙过程可选）/TETRA
拨号网络（虚拟/ISDN/GSM）
基于 IP 的 WAN
服务通信也可通过基于 IP 的网络实现：
通过使用针对以太网优化的专用无线电系统无线连接，例如，SCALANCE W IWLAN 系统的组件
通过光纤导线，如使用带有光学端口的 SCALANCE X 交换机；覆盖距离可达 120 km。
通过公用网和使用 DSL 或 GPRS/UMTS/LTE 的因特网
铜质专线，自有或租用
变更驱动数据传输
在站点中，SINAUT 软件保证过程数据在 CPU 和控制中心（如 ST7cc）之间传输，或者在发生变动时，在 CPU 之间传输。连接失败、CPU 故障或控制中心故障均可被显示。在对 CPU 或控制中心进行排错或调试之后，向所有参与的通讯方自动进行数据更新。
保持正确的时间
为了后续正确归档控制系统中的过程数据，所有数据帧均已分配有一个始发点时间戳。自动对整个网络进行同步化 - 包括夏令时变动。
本地数据存储能力
SINAUT ST7 系统中使用的TIM 通讯模块有一个特性就是，可以在连接失效或通讯方发生故障时保存那些决不能丢失的数据。设计的存储容量多达 56,000 报文帧。
这种存储能力可节省拨号网络成本。要传输的数据可赋予不同的优先级。高优先级，意味着立即建立拨号连接。低优先级，则先将数据保存在 TIM 模板中。例如，如果要传输一条具有高优先级的信息，或如果合作设备为了交换数据而建立连接，则在与合作设备建立的下一个连接上传输该数据。
由于 TIM 模板在保存数据以及在以后传输数据时都带有时间戳，以保证能用于相应的控制中心系统，数据非常准确。如果数据是在几小时甚至几天之后才由控制中心收到，该数据还必须继续进行处理，尤其是在以后归档时。在接收到相关周期的所有数据之前，档案压缩，如创建平均值、时值和日值等操作均不能进行。标准的 SINAUT 控制中心基于 WinCC，在使用 SINAUT 软件 ST7cc 辅助时，该控制中心可以满足该任务的要求。
SINAUT 远程编程与远程诊断
在使用 SINAUT 的工业领域，过程终端一般都是分布在一个很广泛的区域中，并且常常安装在很难操作的位置。在这种类型的终端故障需要进行维修时，也是需要长途跋涉。SINAUTST7 是用于这种情形的理想解决方案：通过远程控制网络进行远程编程与诊断。通过远程控制路径，SIMATIC 和 SINAUT 提供的用于站自动化与广域网通讯的所有诊断和编程功能都可使用，而无需中断过程数据传输。
文本消息报警
为向待机维修人员提供报警，可以从 CPU 发送事件驱动的文件消息到移动。在收到这种消息后，可再从移动发送消息到发送方 CPU 进行确认。文本消息可以以 e-mail、传真或语音邮件的方式输出，如果服务商提供有这些服务项目的话。
1) 欲了解更多信息，请参阅产品目录 ST PCS 7.1
集成
协议
IEC 协议 60870
IEC 60870-5-101，-104 是独立于供应商的标准的远程控制协议。使用它，可通过常规广域网和基于 IP 的广域网进行远程通讯。以下模块用于基于 SIMATIC 实现符合 IEC 60870-5 标准的 RTU：CP 1243-1, CP 1243-8 IRC, CP 1542SP-1 IRC, TIM 1531 IRC 和紧凑型 RTU3000C 模块。
在基于 IP 的广域网中可能的操作模式：
自发模式
DNP3 协议
DNP3 协议（分布式网络协议）是一种独立于制造商的、标准的远程控制协议。使用它，可通过常规广域网和基于 IP 的广域网进行远程通讯。
在基于 IP 的广域网中可能的操作模式：
自发模式
传统广域网可能的运行模式
轮询
时隙轮询
自发操作（用于拨号网络）
SINAUT ST7 协议
利用 SINAUT ST7，可以通过传统的和基于 IP 的 WAN 进行 SINAUT 通信。在常规广域网中可能的操作模式：
可以寻址多 10 000 个站
(对于 ST1，多 254 个)帧包括一个源地址和一个目标地址（ST1 帧只包括源地址或目标地址）。
ST7 协议支持“编程器路由”，即通过广域网即可进行远程编程和远程诊断，而无需中断数据传输。编程器路由和数据流量共享传输路径的可用带宽；只需向编程器路由分配更高的优先级。
在基于 IP 的广域网中可能的操作模式：
自发模式
传统广域网可能的运行模式
轮询
时隙轮询
自发操作（用于拨号网络）
SINAUT ST1 协议
该协议可用于 SINAUT ST1 系统，基于 SIMATIC S5 系统。SINAUT ST7 系统也兼容该协议。现有 SINAUT ST1 系统可使用 SINAUT ST7 系统扩展，或现有系统部件可使用 ST7 设备替换。
可能的运行模式：
轮询
时隙轮询
自发操作（用于拨号网络）
请注意，在两种轮询模式下，都只能使用适用于 11 位异步字符的调制解调器/传输设备。“自发”模式支持含有 11 位和 10 位异步字符的传输。
操作模式
对于轮询模式，可从控制器控制数据交换。并按顺序调用所连接的终端（包括节点终端）。如果站的数据有变化，在调用时即发送有变化的数据。如果站的数据目前没有变化，则只是对调用作出响应。在两次调用之间的时间段内，可随时从 CPU 到站传输数据。
ST7 协议支持子站之间的直接数据传输。对于这种通讯，数据总是通过轮询控制器进行交换。时隙轮询模式用于使用主管机关指定无线电频率的无线网络，必须与其它操作员共享。一般情况下，每个操作员每分钟有 6 秒时间用于与其终端进行数据交换。在该时间过后，该频率将由下一操作员使用。在分配的时隙内，该轮询模式与标准轮询模式的运行方式相同。
ST7 协议支持子站之间的直接数据传输。对于这种通讯，数据总是通过轮询控制器进行交换。
为了jingque遵守时隙，必须为轮询控制中心 TIM 直接提供 DCF77 或 GPS 时间。自发模式设计用于拨号网络中的数据交换。
为此，可为站数据或节点站数据分配各种不同的优先级（高优先级和标准优先级） 由控制器发送的数据总是具有高优先级。如果高优先级数据正等待传输，则会立即一个建立拨号连接。如果高优先级或报警数据正等待传输，则会立即建立一个拨号连接。对于标准优先级数据，则先将数据保存在站中。例如，如果要传输一条具有高优先级或警报优先级的信息，或如果合作设备为了交换数据而建立连接，则在与合作设备建立的下一个连接上传输该数据。
根据 FIFO 原则，传送保存在 TIM 中的帧，即：在原始的时间序列中，假设这些帧的优先级较高或为正常。如果在 TIM 缓冲器中存在有报警帧，则通常在传送其它帧之前传送它们。
ST7 协议，可以在两个子站之间直接传输数据。基于 IP 的 WAN 中的自发操作
为了通过基于 IP 的网络进行传输，每种情况下都需要在两个 TIM 之间或一个 TIM 与 ST7cc/ST7sc 之间建立起一个固定 S7 连接。两个 TIM 或 TIM 与 ST7cc/ST7sc之间通过 TCP/IP 传输协议来交换专属于 SINAUT ST7 的数据包。利用 S7 通讯的资源进行数据传输，其中自发数据交换的处理取决于：在基于 IP 的网络中，是否对所传输的数据量计费。
不带流量费率的网络：
进行数据传输时，不分优先级，立即将数据传输给各个通讯方。
根据 FIFO 原则传输数据。这不适用于具有“中断”优先级的帧。这些报文帧先于缓冲区中存在的任何其它帧而被传输。
不带流量费率的网络：
在基于 IP 的网络中（如 GPRS 网络），与拨号网络一样，将会考虑具体数据帧的优先级（正常、高或中断）。正常优先级的数据以较大的数据块收集和传输，一旦达到一个特定的字块量，或者至少当规定的TCP/IP 保活间隔结束时。由于帧费用降低，所需的确认帧数量减少，传输量也减少。优先级为较高或中断的重要数据立即传输。传输在此点缓冲的正常优先级帧。正常或较高优先级的帧根据 FIFO 原则传输。
网络配置和拓扑
所有网络和所有传输介质可在一个远程控制项目中的“节点结构”中以及在星形拓扑或冗余配置中以任意方式相互组合。
下面的图显示了可通过远程控制组件实现的不同拓扑。
基本拓扑
在广域网 (WAN) 中，可基于以下四种基本拓扑来实现结构不同的远程控制网络
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介质类型
根据所选的远程控制协议所提供的支持，可使用各种传输介质来实现这些基本拓扑，例如，专用线路、专用无线网络、移动无线网络、拨号网络（无线/陆线）、互联网 DSL。
星形拓扑的示例中显示了其中某些介质类型。
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基本拓扑和介质类型的组合
通过将具有相同或不同介质类型的多种基本拓扑进行组合，可设计出更为复杂的网络拓扑，甚至带有冗余通信路径的拓扑。这样便可根据过程要求和现有基础设施做出佳调整。
