TIM 4R-IE 的基本功能在入门章节“TIM 通讯模块”中有说明。TIM 4R-IE 与其它类型的 TIM 不同的特殊功能为:
TIM 4R-IE 可用作独立设备,即使无 S7-300-CPU 也能完全发挥其功能。在这个独立模式中,TIM 特别适合用作控制台 PC(SINAUT ST7cc 或 ST7sc)或 SIMATIC S7-400 的 SINAUT 通讯处理器。通过 TIM 的两个以太网接口之一可将其连接到 PC 或 S7-400。如控制台冗余设计或 S7-400 可用作上位控制器,TIM 即进行 SINAUT 与连接到本地以太网的设备站点之间的通讯。
TIM 4R-IE 也可内置于 SIMATIC S7-300 系统中,用作通讯处理器,如果这些设备要求有冗余的传输途径或用作节点站,这种条件下必须将两个以上的网络归并。
在 TIM 4R-IE 的帮助下,所有提到的设备均可与其它 SINAUT ST7 或 ST1 通讯方数据交换,在任何冗余结合下,可操作多达 4 个 SINAUT 网络
重要的 SINAUT 属性 – 在链接中断或相关设备故障时,将带有时间戳的数据保存在 TIM 上 – 不仅可以用于传统的广域网 (WAN),而且还可以用于基于 IP 的网络。这样,重要的事件、报警等信息都不会丢失,确保控制中心系统中的信息完整性。TIM 4R-IE 的可选后备电池提供了附加的安全功能,当 24 V 供电故障时,可防止所存数据报文帧的丢失。
可使用几个 TIM 4R-IE 模块来构建复杂控制的中心或节点站点。也可将其与 TIM 3V-IE 高级型、TIM 3 及其它 TIM 4 类型结合使用。
作为控制台 PC 的通讯模块,TIM 把连接 S7 的数目减少到一个(1),否则 PC 通过 IP 网络直接连接站点时须保持所有连接。另外,TIM 可把本地以太网和 IP 网络的站点分离开来。只允许 SINAUT 和 PG 与站点通讯。这就避免了广域网中非广播时不必要的数据堵塞。
在冗余控制台中使用的 TIM 4R-IE 减少广域网 (WAN) 中的数据量,因此减少数据量通讯网络(例如,GPRS)的成本。如果站直接连接到冗余控制中心(不带中心 TIM 4R-IE),为了将数据发送到两个控制台 PC,它们将每个消息帧发送两次。在使用控制台 TIM 4R-IE 时,这些站只将它们的消息帧发送一次。控制中心 TIM 4R-IE 将进行报文帧的加倍,以补充两个 PC 中的报文帧。
传统广域网数据传输时,TIM 4R-IE 具有预设控制中心 TIM 的特殊功能。
因此 SINAUT ST7 和 TIM 4R-IE 是专为大范围广域网或组合广域网的数据传输设计的。混合网络包括传统 SINAUT WAN 网络(专线,无线,拨号网络)和基于IP的网络(光纤网,DSL,GPRS,因特网等),均可使用 SINAUT 统一组态,节约了时间和花费。
对于通过因特网的通信,可以使用用于直接访问 DSL 路由器的集成 MSC-VPN 隧道协议。TIM4R-IE 在此处可以作为 MSC 服务器或 MSC 客户端操作。对于通过 GPRS 的通信,可以将路由器 MD741-1 连接到 IE 接口 (VPN IPsec) 或将 GSM/GPRS 调制解调器 MD720-3 (MSC-VPN) 连接到 RS232 接口。
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TIM4R-IE 有四个接口,用于简单和冗余传输路径:
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2 个组合式 RS232/RS485 接口,用于连接到标准广域网,比如,专用线路、无线或拨号网络
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2 个 RJ45 接口,用于连接到基于 IP 的网络(广域网或局域网),比如光纤、DSL 和 GPRS等。
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紧凑式、双宽模块,可在多种情形下使用:
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作为一个分立式设备(不带 S7-300 CPU),TIM 可实现 1 个或多个 S7-400 控制器或控制台 PC(SINAUT ST7cc 或 ST7sc)的 SINAUT 通讯;通过 TIM 的以太网接口进行连接。
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作为 S7-300 中的通信处理器 (CP)
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这样一来,S7 CPU 或控制台 PC 就可以进行 SINAUT 通讯。
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通过任何 2 个 SINAUT 广域网 与 SINAUT ST7 和 SINAUT ST1 通讯方进行通讯。
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通过两个基于IP的网络和 SINAUT ST7站
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可同时使用所有的 4 个接口实现 SINAUT 通讯。
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可以将两个 RJ45 接口作为交换中心中的 MSC-VPN 服务器组态或作为站中的 MSC-VPN 客户端组态。在 RS232 接口处,可以在 GPRS 模式下将 MD720-3 作为 MSC-VPN 客户端操作。
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4 条传输路径可以各自不同,并且互相独立运行,但是也可以在任何冗余组合中运行。
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通过两个传统的广域网、两个基于 IP 的网络或广域网 基于 IP 的网络组合灵活地创建冗余传输路径。
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当在 S7-300 系统中作为通讯处理器安装时,以下通讯方式也可以通过背板总线实现:
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和 CPU 通讯
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通过此 CPU 的 MPI 接口,与其它 CPU 和通过 MPI 总线连接的其它控制台 PC(ST7cc 或 ST7sc)进行通讯。
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和同一机架上的其它 TIM 通讯
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报文帧存储器,存储能力可达 56,000 数据报文帧
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可选后备电池,断电时用于备份存储的数据消息帧和硬件时钟
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通过基于 IP 的网络和 MPI(用于 S7-300-CPU)最多可以建立 62 个 S7 连接或 128 个 MSC-VPN 隧道连接(作为控制中心)
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用于 CPU(TD7onCPU)的 SINAUT TD7 软件集成于 TIM(TD7onTIM)中,在 S7-300 中安装用作一个通讯处理器
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不使用 PG 的模块更换
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借助可选的 C-PLUG 以独立模式运行
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当通过 CPU 的 存储卡,安装在一个 S7-300 中用作 CP(通讯处理器)时
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报文帧存储器,存储能力可达 56,000 数据报文帧
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通过基于 IP 的网络最多可以建立 128 个 S7 连接(在 MSC 隧道模式中)
可控制的通信模块:
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在 GSM 或 GPRS 模式中控制 GSM/GPRS 调制解调器 MD720-3。在 GPRS 模式中,通过 MD720-3(MSC-VPN 隧道协议)进行简单的 128 位加密。
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通过采用高 IPsec 安全标准的 SIMATIC NET 以太网组件进行操作(例如,GPRS 路由器或 SCALANCE S)
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通过 MSC 隧道协议在 DSL 路由器上直接操作
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使用 SCALANCE 光纤开关跨越较长的距离
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在中等距离上,通过带有 SCALANCE W 的 IWLAN 进行无线传输
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用于点到点、点到多点或总线形连接的专用线路调制解调器 MD2
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来自各个厂商的无线设备,也适用于采用时隙方法的专用移动无线电设备
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用于模拟电话网或点到点专用线路的模拟拨号调制解调器 MD3
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用于连接到 ISDN 网络的 ISDN 调制解调器 MD4
作为"控制中心" TIM 的特殊功能
传统广域网数据传输时,TIM 4R-IE 具有预设控制中心 TIM 的特殊功能。
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在拨号网络中,报文“节点故障”可被关闭。在拨号网络中,若控制中心故障或暂时关闭,控制台 TIM 4R-IE 将不会向站点发送故障报文,因此节省了传输成本。
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调试过程中一个特别重要的功能就是 SINAUT 站点可在控制中心 TIM 4R-IE 的控制下打开和关闭。这不仅适用于经专线/无线连接的站点,也适用于拨号网络中的站点。每个站点的最终设置状态永久的存储在 TIM 中,因此电源故障或 TIM 重启时不会丢失。
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对于 GPRS、专线和移动网络,报文“节点故障”可在 TIM 4R-IE 中抑制一个编程周期的时间。站点故障不再经过 x 次无回答呼叫(轮询)后显示,而是经过编程时间结束之前确认故障存在。这使得在较差质量的网络传输中故障报文的数目有所降低,同时,每个站点恢复后须处理的报文帧通讯也同时得到降低。
可选 C-PLUG
TIM 4R-IE 最常见的应用是作为控制台 PC 或 S7-400 的通讯模块。TIM 运行在单机模式,即无 S7-300 CPU。TIM 组态数据存储在 CPU 的 MMC 卡上,因此在故障状态时可无 PG 交换 TIM。C-PLUG 上存储的组态数据解决了这一问题,其中 C-PLUG 可有选择的配备。即,即使在单机模式下,无 PG 也可更换 TIM。
基于 IP 网络的接口
除了 2 个组合 RS 232/RS 485 接口外,TIM 4R-IE 还配备有 2 个 RJ45 接口。适用于连接基于 IP 的网络(广域网或局域网)。根据应用,可连接多种类型的数据传输设备,如:
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SCALANCE X 交换机,用于双绞线或光缆
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SCALANCE W(IWLAN)和各个生产商的以太网无线设备
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SCALANCE M,用于通过移动无线网络进行通信
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EGPRS 路由器 SCALANCE M874-2,用于GPRS 通信和移动无线网络上的 EGPRS (Edge)
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SCALANCE S ,用于 VPN (IPsec)
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GPRS/GSM 调制解调器 MD720-3,用于通过使用 MSC-VPN 隧道协议的 GSM 移动电话网络进行的 GPRS 通信
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通过集成在 TIM 中的 MSC-VPN 隧道协议直接在 DSL 路由器上操作
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宽带系统如 OTN,PCM30
连接到常规 WAN
为了与传统广域网连接,TIM 4R-IE 配置了 2 个浮置 RS 232/RS 485 接口,通过它们可连接多种数据传输设备,这取决于应用类别,如:
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用于点到点、点到多点或总线形连接的专用线路调制解调器 MD2
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来自各个厂商的无线设备,也适用于采用时隙方法的专用移动无线电设备
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用于模拟电话网或点到点专用线路的模拟拨号调制解调器 MD3
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用于接入移动电话网络的 GPRS/GSM 调制解调器 MD720-3