西門子PLC的以太網通訊可使用PG/OP通信、S7通信、S5兼容通信、PROFINTET通信、通過Web流量器HTML對過程進行控制和FTP數(shù)據管理等通訊連接,不同通訊連接會用到不同通信協(xié)議,不同通訊方式在PLC里面需要調用不同的功能塊。昌暉儀表在本文簡單介紹西門子PLC以太網通訊不同通信協(xié)議及連接特點。
西門子PLC使用以太網通信處理器可能的連接方式
ISO傳輸協(xié)議
ISO傳輸連接用于S7站之間的數(shù)據交換以及與PC站,S5站和第三方系統(tǒng)之間的通信。
ISO傳輸連接的屬性:
◆站間的通信是基于MAC地址的。
◆使用數(shù)據塊的數(shù)據傳輸適用于最大8 Kbytes的數(shù)據。
◆可使用“SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE”服務實現(xiàn)數(shù)據傳輸。
◆數(shù)據接收由對方通過ISO參考模型第4層進行確認。
◆數(shù)據無法通過路由器傳遞。(ISO 不支持路由,因為此協(xié)議是基于MAC地址而不是IP地址)
ISO-on-TCP協(xié)議
ISO-on-TCP 連接用于S7站之間的數(shù)據交換以及與PC站,S5站和第三方系統(tǒng)之間的通信。
ISO-on-TCP 連接的屬性:
◆站間通信是基于IP地址的。
◆使用數(shù)據塊的數(shù)據傳輸適用于最大8 Kbytes的數(shù)據。
◆可使用“SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE”服務實現(xiàn)數(shù)據傳輸。
◆數(shù)據接收由對方通過ISO參考模型第4層進行確認。
◆數(shù)據可以通過路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。
◆符合TCP/IP標準的RFC1006擴展與ISO參考模型的第4層相一致。關于RFC 1006協(xié)議擴展的更多信息可參見條目號:15048962。
TCP/IP協(xié)議
通過配置TCP連接實現(xiàn)站間(包括第三方的站)的數(shù)據交換。
TCP連接屬性:
◆符合TCP/IP標準。
◆使用數(shù)據塊的數(shù)據傳輸適用于最大8 Kbytes的數(shù)據。
◆可使用“SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE”服務實現(xiàn)數(shù)據傳輸。
◆操作系統(tǒng)中已存在的TCP/IP實現(xiàn)通常可用在PC上。
◆數(shù)據可以通過路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。
UDP協(xié)議
通過UDP連接的配置實現(xiàn)兩個站之間的數(shù)據交換。
UDP連接屬性
◆UDP 協(xié)議。
◆兩個節(jié)點(一個2048字節(jié)的數(shù)據塊被分為2個包(MaxTpduSize =1496))之間相關數(shù)據塊的不可靠傳輸。
◆支持組播。通過建立組播環(huán),組播允許站組一起接受信息和發(fā)送信息到這個組。
◆通過“SEND/RECEIVE”服務進行數(shù)據傳輸。
◆數(shù)據可以通過路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。
S7通信
通過S7連接的配置實現(xiàn)S7站和PC站之間的數(shù)據交換。
S7連接屬性:
◆該連接可用于所有S7/M7設備。
◆可用于所有子網 (MPI,PROFIBUS,工業(yè)以太網)。
◆通過工業(yè)以太網的S7通信是基于ISO傳輸協(xié)議和ISO-on-TCP 協(xié)議。
◆SIMATIC S7/M7-300/400站之間數(shù)據的可靠傳輸 (使用“BSEND/BRCV”或“PUT/GET”SFBs)。
◆高速,不可靠數(shù)據傳輸取決于對方與時間相關的操作(使用“USEND/URECV”SFB)。
◆在通過SFBs “BSEND/BRCV”和“PUT/GET”進行可靠數(shù)據傳輸?shù)那闆r下,對方的數(shù)據傳輸通過ISO參考模型的第7層進行確認。
◆在通過“USEND/URCV”FB的高速、不可靠數(shù)據傳輸?shù)那闆r下,數(shù)據傳輸不在第7層確認。
IT 通信
◆E-mail 功能
S7站可以發(fā)送事件觸發(fā)郵件。通常郵件包括發(fā)件欄,接收欄,標題欄和正文幾個部分。二進位的數(shù)據也可以添加到正文的結尾部分。一封郵件的最大長度為8192字節(jié),包括所有以上定義的欄。
◆HTTP/HTTPS功能
CPs具有web服務器。其他的如JavaBeans同樣可用于提供和查看帶有S7變量的HTML頁。JAVA編寫的應用程序可通過JavaBeans 使用HTTP協(xié)議訪問S7變量。
◆FTP/FTPS功能(作為服務器和客戶端):
FTP服務器功能可用來保存CP文件系統(tǒng)中的文件(HTML 頁,映像文件,...)。也可以直接從數(shù)據塊中直接讀出值或通過文件直接把值寫到數(shù)據塊中。
作為FTP客戶端,IE CP與FTP服務器建立連接,用于保存或取回存在于FTP服務器文件中的數(shù)據。
使用CP343-1 GX31時,可使能通過FTPS協(xié)議的加密數(shù)據傳輸。
◆網頁診斷
多方面信息,如診斷緩沖區(qū)和連接狀態(tài)等都可通過HTTP/HTTPS從CP中讀取。
IP訪問保護(IP-ACL)
IP訪問保護允許用戶限制在通過本地S7 站上的CP到指定IP地址的通信伙伴間的通信
IP組態(tài)
此外,連接組態(tài)既可通過STEP 7,也可在用戶程序的塊接口(FB55: "IP_CONFIG")分配給CP。
注:不適用于S7連接
PG/OP通信
通過以太網用STEP 7編程和組態(tài)S7站。編程設備連接到以太網。
◆S7路由:
從STEP 7 V5.0 SP3 HF3開始,PG/PC可以跨越網絡實現(xiàn)S7站的在線功能,例如,下載用戶數(shù)據或硬件組態(tài),或者執(zhí)行測試和診斷功能。在網絡中的任何位置都可以連接PG并且可以在線連接到網關到達的任何站點。在項目編譯時 ,路由數(shù)據就由 STEP 7中的S7項目網絡組態(tài)自動生成并且存儲于系統(tǒng)數(shù)據SDB999中。必須在STEP 7項目中組態(tài)位于開始設備和PLC之間的所有站點。
SNMP (Simple Network Management Protocol,簡單網絡管理協(xié)議)
SNMP代理
CP支持通過SNMP Version V1上的數(shù)據查詢。這里,它提供了符合標準MIB II, LLDP MIB, 自動化系統(tǒng)MIB和MRP監(jiān)視MIB的指定MIB對象的內容。
當安全使能時,CP343-1 GX31支持SNMPv3的網絡分析功能的安全傳輸。
PROFINET通信
PROFINET 是 PROFIBUS 用戶組織 (PNO) 使用的標準,它定義了跨制造商通信和工程模型。
◆PROFINET IO
PROFINET IO系統(tǒng)有如下設備的分布式配置:
◆PROFINET 控制器
PROFINET IO控制器就是可以對自動化任務進行控制的控制系統(tǒng) (PLC, PC)。
◆PROFINET 設備
PROFINET IO設備是指可以被PROFINET IO控制器所監(jiān)視和控制的現(xiàn)場設備。一個PROFINET IO設備由多個模塊和子模塊組成 (例如ET200S)。
◆PROFINET CBA
一個PROFINET CBA系統(tǒng)由不同的自動化組件組成的。一個組件包括所有的機械、電氣和IT變量。組件可能已由常規(guī)的編程工具創(chuàng)建,如STEP 7。 PROFINET組件描述(PCD) 文件的格式為XML。 一個規(guī)劃工具裝載這些描述文件,并允許創(chuàng)建各個組件之間的邏輯連接,從而達到創(chuàng)建一個工廠布局的目的。
時間同步
工業(yè)以太網上的時間同步按照以下可組態(tài)的處理方法。
◆SIMATIC 處理方法
CP接收MMS時間消息,并同步它的本地時間。用戶可選擇是否將時間傳遞給CPU。此外,可傳遞方向決定。
◆NTP 處理方法(Network Time Protocol,網絡時間協(xié)議)
CP每隔一定時間傳輸時間查詢命令給NTP服務器來同步它的本地時間。此外,時間信號可自動地被傳遞到S7站的CPU,從而同步整個S7站的時間。
當使能安全時,CP343-1 GX31支持NTP協(xié)議(安全)用于安全的時間同步。
大家在學習西門子PLC技術的同時,還應該了解西門子產品(http://www.gsipv.com/product/list_92.html)的特點,熟練選用西門子產品,也是工控技術人員必需的技能。