三种web服务器架构有助于工厂层面的企业集成

由于制造业希望将工厂车间与企业其他部分连接起来，支持web的plc和以太网为用户提供了使用嵌入式web服务器查看和控制工厂数据的新方法。在选择支持web的自动化设备时，用户可以从三个不同的系统架构中进行选择。

每种架构的性能取决于web服务器在系统硬件中的位置。一个架构是在PLC的CPU中放置一个web服务器;第二在PLC背板的单独板上安装服务器;第三个将它放在PLC外部的计算机上。

外部web服务器

当安装在单独的计算机上时，web服务器必须依赖于数据收集过程，该过程通常使用Profibus或DeviceNet等网络与工厂自动化设备通信。该体系结构通常采用OPC/DDE服务器作为PLC接口。这种方法的一个优点是，用户只需要购买几个软件组件，但他们可以在个人电脑的磁盘驱动器上存储许多网页。缺点包括较高的系统成本和由于附加组件而降低的潜在可靠性。由于使用了两个独立的网络，处理周期可能会较慢。

Backplane-based服务器

PLC背板上的web服务器通常放置在以太网板上，与TCP/IP堆栈在同一CPU上执行。多个处理器可以执行此任务。一些最好的选择从低成本的80186到更高性能的摩托罗拉860T。以太网板需要至少1mb的flash RAM来存储一些简单的网页，而包含复杂页面的应用程序则需要数十兆字节。

例如，施耐德电气自动化公司(North Andover, Mass.)的第一个web -enabled PLC使用以太网板，提供高性能，并允许用户加载复杂的网页。它的CPU是一个40 mhz的860T以太网CPU，有16 MB的突发SDRAM和8 MB的闪存ROM。内存访问经过优化，以限制等待状态和内存访问延迟。它还将100mbps以太网(双绞线和光纤)集成到模块中。

施耐德的Web-enabled PLC还具有超高性能的TCP/IP堆栈，可与标准堆栈并行工作，用于高速循环I/O扫描。为了处理对PLC数据的访问，支持web的PLC包括一组Java bean，用于从PLC收集数据，并帮助创建提高灵活性和访问能力的显示。它允许用户通过web浏览器创建几乎任何HMI，无需昂贵的软件包。

基于背板的web服务器架构的另一个优点是它通过背板对PLC的高速访问不会影响PLC的性能。独立的板上内存空间支持多个复杂的网页。

CPU服务器

第三种架构将web服务器直接放在PLC的CPU上。这种解决方案成本较低，因为它不需要单独的单板和CPU。然而，它需要大量的创新来保持确定性和适当的PLC性能，同时还要管理TCP/IP堆栈和web服务器。

施耐德在第二个支持web的PLC中使用了这种方法，该PLC的电路板设计用于快速内存定时，因此CPU不会因等待内存访问而延迟。该PLC将以太网堆栈和HTTP服务器置于PLC中，而不影响逻辑求解功能的确定性。由于芯片的寻址限制，内存被限制在512 K SRAM和256 K flash RAM。电路板的尺寸受PLC的外形因素的限制，这要求电路板适合4.75 x 2-in。空间。

今天，用户正在实现不同大小、复杂性和性能需求的应用程序，以及相关的web页面。幸运的是，这三种web服务器架构可以帮助实现最能满足他们需求的解决方案。

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Richard Baker领导的施耐德电气自动化公司(马萨诸塞州北安多弗)设计工程团队开发了具有网络功能的PLC。

一个

Web服务器架构

带浏览器的电脑

以太网

个人计算机上的Web服务器

数据收集任务(OPC/DDE)

工业网络

PLC)

B

带浏览器的电脑

以太网

带web服务器的以太网板

PLC)

C

带浏览器的电脑

以太网

PLC与以太网和web服务器运行在PLC CPU上

资料来源:控制工程，数据来自施耐德电气自动化

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