现场总线技术应用200例S7-1200与S7-300400的以太网通讯策略解析
1.创建项目,命名为PLC_HMI。在S7-300主站与多个S7-1200从站之间,通过工业以太网(IE)实现数据传输的精确同步(如时间同步)。主站依次与每个从站进行确定性数据交换。任务A应使用S7通信,而任务B则采用开放式TCP/IP(T通信)。图01展示了两个任务的演示布局,其中S7-300主站负责与两个S7-1200从站的通讯。
2.自动化解决方案
解决方案A:S7通信
S7-1200 PLC提供了作为被动服务器的功能。由客户端在STEP7V5.4中使用NetPro来配置连接,并分配一个明确的ID到每个连接上。在NetPro中,可配置给CPU315-2PN/DP最多14个独立连接。
注意事项:
只有在CPU支持PUT和GET块ID动态更改的情况下,才能实现这一点。对于其他型号,如CPU 400,每个块都需要一个固定的ID。
图02
主机和从机各自包含发送和接收块(Send_DB和Receive_DB)。一旦接收到同步命令,主机读取系统时间并通过PUT块将其以及用户数据发送至第一个从机,以便进行基于S7协议的通信。此时PUT块会将自己的系统时间与来自主机的一份副本进行对齐。此后,该过程重复于所有后续从机单元。这一系列操作完成之后,最后一个from machine上的数据交换结束时,从第一个from machine重新开始这一过程。
解决方案B:T通信
两者均具备用于开放式TCP/IP通讯功能:TCON、TSEND、TRCV及TDISCON。
选择“ISO-on-TCP”协议,将应用面向消息操作原理,这对于SIMATIC设备间通讯尤为有用。
在STEP 5.4中利用OC向导组建该连接,并识别伙伴IP地址。一旦建立了连接资源,它会生成相关联的一个链接数据块,其中存储着伙伴IP地址。最大可建立打开IE通讯数量取决于所选用的CPU。而对使用CPU315-2PN/DP来说,可以同时构建最多8条基于“ISO-on-TCP”的链接。
图03
每台设备都有发起方及接受方数据库(Send_DB and Receive_DB)。
通过调用TCON, 主机发出请求到第一个from machine, 请求开启TCP/IP 连接。当确认此请求已成功,则对方也必须执行相同步骤以确认这个新的网络路线已经被正确设置起来。当存在任何类型的事务处理时,先是读取当前系统时间,然后再用它加上用户信息一起发送给第二台from device, 并且让这个信息成为他们内部日历中的最新记录。
接着,在Receive_DB 中,该接受到的信息转入TRCV 接受器内,这里将来自main station 的日历更新通知转化成实际可理解格式供device 使用。在这整个流程中,对于第二台From Device 来说,他们首先将它们自身现在所拥有的日期增加进去,然后把这些更新后的结果以类似方式回馈给Main Station , 这样做就可以使Main Station 在它内部保持最新状态。一旦Main Station 完成了所有必要工作,就会关闭自己最近一次建立好的网络链路并准备好新的一轮同样的流程。这就是为什么我们总是在初始化阶段启动这个循环,因为这样我们就不需要不断地重新输入相同参数或重启整个程序。如果我们的目标是持续性的实时更新,我们应该采纳这种策略。