现场总线技术启航S7-1200与S7-300400的以太网通讯之道
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)确保数据传输的可靠性和确定性。例如,在时间同步等关键任务中。
对于这些关键任务,主站会逐一与每个从站进行数据交换。应在任务A中利用S7通信功能,在任务B中采用开放式TCP/IP(T通信)进行数据交换。
图01展示了两个任务的示例配置,其中S7-300主站负责与两个S7-1200从站的通信。
2.自动化解决方案
解决方案A:基于S7的通信
S7-1200PLC提供了作为被动服务器的功能。通过STEP7V5.4中的NetPro用户界面,为每个连接分配一个唯一ID。客户端可以动态更改此连接ID,与服务器进行通信。在NetPro中,可组态最多14个S7连接,但只有CPU315-2PN/DP支持这一特性。
注意事项:
对于使用CPU400系列设备,每个通讯块都需要一个静态ID,而不能像CPU315一样动态更改。
图02
主机和从机均包含发送和接收块(Send_DB和Receive_DB)。当接收到同步命令后,主机读取系统时间,并通过PUT块将时间信息及用户数据发送至第一个从机,以实现基于S7的通讯。此时PUT块会对其自身以及来自主机获取到的日时钟信息进行同步。一旦完成,从机1将其用户数据返回给主机,这些数据存储在接收块相应位置内。而之后,对所有其他从机会重复该过程。一旦完成所有节点间的交互,主机构建起下一次循环始终选择首次选定的第一个节点重新开始交流。
解決方案B:T通訊
不论是SIMATIC S7200还是SIMATIC 3xx/4xx系列,都提供了用于開放式TCP/IP通訊所需之功能塊——TCON、TSEND、TRCV以及TDISCON。当選擇「ISO-on-TCP」作為協議時,這種方式採用消息導向操作原則,在系統間進行通訊時特別有助於管理。
在STEP 5.4中的開放式通訊指南(OC指南)下,可以組態這個連結對象。此連結伙伴通過IP地址識別出來。OC指南保留一個連線資源,並創建一個相關連線數據塊。在其中儲存著伙伴IP地址。由於使用的是CPU 315-2PN/DP,因此可以同時建立最多8個ISO-on-TCP型連線。如果需要與超過8個伙伴進行資料交換,只需修改該數據塊中的IP地址即可實現無缝轉換。
圖03
每個節點均搭載了一個發送資料塊(Send_DB)及一個接收資料塊(Receive_DB)以便實現雙向傳輸流動。在TCN區段內,由從機發出TCP/IP請求到第一台從機後,再通過TCN區段確立聯繫。一旦聯繫成功,即可開始執行時間同步工作;此時,一切事情將按照既定順序進行,以確保準確無誤地傳遞各種重要數據。不論是在哪一步驟,如果遇到任何問題或需要進一步調整,就會啟動必要的手動調校措施或自動調校程序以修正可能出現的一些偏差並保持高效運行狀態直至達成目標為止。