现场总线技术课程总结S7-1200与S7-300400以太网通讯大师策略
创建项目,命名为PLC_HMI。S7-300主站与多个S7-1200从站之间通过工业以太网(IE)进行确定性数据传输,以确保时间同步等关键信息的准确传递。此过程涉及任务A中的S7通信和任务B中的开放式TCP/IP(T通信)。图01展示了两个任务的示例布局,其中S7-300主站负责与两个S7-1200从站进行交流。
图01
在配置过程中,使用STEP7V5.4+SP5+HF1编程用户界面对S7-300紧凑型CPU315-2PN/DP进行组态,而对于S7-1200紧凑型则使用STEP7BasicV10.5SP2。
解决方案A:基于S7通信
此方案利用了S7-1200PLC的被动服务器功能。客户端(即由PUT和GET块构成的部分)位于步进器控制器上,并在STEP7V5.4的NetPro中进行组态连接。这一过程包括为每个到达服务器的连接分配一个唯一标识符。在NetPro中,可根据所使用的CPU类型来设置最大的连接数。例如,CPU315-2PN/DP支持最多14个独立连接。
注意事项:
仅有支持PUT和GET块ID动态更改功能的是具有高级网络处理能力的小型控制单元,如那些搭载于CPU400系列上的设备。而对于这些设备,每个通信块都需要一个固定的ID。
图02
主机与每台从机均配备发送和接收数据块(Send_DB和Receive_DB)。一旦收到同步命令后,主机读取系统时间并将其以及用户数据通过PUT块发送至第一个从机。此后,该PUT块会将自身系统时间与来自主机获取到的日期时钟信息进行同步。一旦完成这一步骤,主机便通过GET通信块向第一个从机请求用户数据,并将该信息存储于自己接收区内相应位置。在所有剩余后续单元执行完相同操作后,即可重新启动一次对第一台从机交换数据的事务流程。
解决方案B:基于T通信
此方案利用了两种SIMATIC系统间通讯技术——TCON、TSEND、TRCV以及TDISCON这四种基本模块。当选择“ISO-on-TCP”协议时,它提供了一套面向消息操作原理,这在跨越不同SIMATIC系统时特别有用。在配置这一链接时,我们可以借助于STEP 5 V 4 中嵌入的一个称作开放式通讯向导(OC向导)的工具。这使得我们能够轻松地设置伙伴IP地址,并管理各类链接资源。在同一特定CPU上,可以建立起至多8条独立链接,而不必改变任何硬件结构或软件设置;然而,如果需要更多独立通道,只需更改IP地址就能实现连续无缝切换,从而实现超出8条独立通道的情况下继续保持联系状态。
图03
在这种情况下,不论是主站在还是每个单独的一台from站在,他们都拥有分别用于发送及接受消息片段(Send_DB 和 Receive_DB) 的特殊模块。当尝试建立TCP/IP链路时,由于采用了TCON模块,在其它端点也必须执行相同操作以确认链路已经成功建立起来。如果出现某些调度需求,那么当获得最新系统时间后,将其结合其他相关用户数据通过 TSEND 模板包裹并发往目标from站。一旦目标from station接受到了这个消息,它会利用其中包含的地日历信息来更新自己的内部计数器,然后转身把它拥有的用户记录发回给我们的main station—同时采用的方式也是via TRCV模板。但是一旦main station获得了这些返回值,就可以将它们安全地保存到预先设定的缓冲区域内—这里主要依靠TRCV模板去做这个工作。
最后,当想要断开with from_station1 的联络时,我们要调用TDISCON 模板。此后的处理流程只不过是重复对剩下的 from_station 组织同样的交互程序,然后再次回到 from_station1 来开始新的循环。
当 mainstation 完成了所有必要交互之后,最终会返回 to the first from_station —这样保证整个网络环境始终处于一种稳定且可控状态。