工业现场总线之谜S7-1200与S7-300400的以太网通讯秘籍

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  • 2024年12月21日
  • 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)实现数据的确定性传输(例如,用于时间同步)。 对于确保数据传输的准确性,主站会逐一与每个从站进行数据交换。任务A应该采用S7通信,而任务B则使用开放式TCP/IP(T-通信)来实现数据交换。 图01展示了两个任务的演示环境,其中S7-300主站在与两个S7-1200从站之间建立了通信。

工业现场总线之谜S7-1200与S7-300400的以太网通讯秘籍

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)实现数据的确定性传输(例如,用于时间同步)。

对于确保数据传输的准确性,主站会逐一与每个从站进行数据交换。任务A应该采用S7通信,而任务B则使用开放式TCP/IP(T-通信)来实现数据交换。

图01展示了两个任务的演示环境,其中S7-300主站在与两个S7-1200从站之间建立了通信。

图01

利用STEP7V5.4+SP5+HF1编程用户界面,S7-300紧凑型CPU315-2PN/DP进行组态设计。而对于S7-1200紧凑型,则使用STEP7BasicV10.5SP2进行组态设计。

2.自动化解决方案

解决方案A:基于S7协议的通信方式

为了实现基于被动服务器功能的通讯,S7-1200PLC为客户端提供了一种接入服务。通过PUT和GET块在STEP七中的NetPro中设置连接。在这里,每个连接都分配一个独特ID,这样客户端就可以动态地更改这个ID来与服务器进行通讯。由于NetPro支持最多14个独立连接,其可配置数量取决于所选用的CPU类型。

注意事项:

只有对应于CPU315系列的设备才能支持PUT和GET块中的ID动态更改,对于其他系列如400系列,每个单独的通信块都需要一个固定的静态ID。

图02

主机和各个远程终端均配备有发送和接收模块(Send_DB and Receive_DB)。当收到同步指令后,由于系统时间已准备好,被发送至第一个远程终端,并且经过PUT模块将其信息及用户数据一起发送给第一台远程终端。此时,将自身系统时间与来自本地调度器获取到的日期钟信息对齐后,再次读取系统时间并将此信息作为用户数据一同送往下一台远程终端。这过程持续重复直至所有剩余节点完成相应操作。一旦完成所有节点间资料交换之后,再次返回首位开始重新启动资料交换流程。

解决方案B:T通讯技术

对于采用开放式TCP/IP(T-TCP/IP)技术而言,不论是针对SIMATIC S72000还是SIMATIC S73000,都能提供必要工具以便两者之间高效沟通。在选择“ISO-on-TCP”这一协议时,它具有面向消息处理能力,是非常适合用途广泛且灵活性的应用场景。

在使用STEP七版本5.4以及相关扩展包时,可以借助“开放式通信向导”(OC向导)设定该网络结构。伙伴IP地址标识被用作唯一标识符,并且OC向导负责管理连接资源并生成相关联之变量。在这些变量中保存着伙伴IP地址值。此外,由于最大可能打开链接数限制由所选用的处理器决定,在我们的案例中,即使是CPU315—2PN/DP,也能够同时维护最多8条ISO-on-TCP链接。但是,如果你想要更多的话,你可以不断更改这些变量以继续建立超过8条以上不同合作伙伴间联系链路。

图03

每台主机及其它各方都搭载了发信和接受模块(Send_DB and Receive_DB)。通过TCON模块,我们把请求发给第一个对方;确认成功建立后的响应也必须执行相同步骤。当存在任何同步作业时,我们先提取当前系统时间再通过TSEND模块将这份关键信息及额外用户内容转发到目标地点——即第一台较低级别节点或子设备上。这一步骤包括同步彼此内部计数器,以确保双方保持精确的一致性状态,然后我们依据从本地调度程序获取到的日历记录更新第二层次节点内存储空间里面的计数器最后再回馈原始信号源点。而最后,当一次完整交流环节结束后,从起始点再次回到原位置然后重新触发之前曾经发生过的事务循环。如果是在另一侧已经设立稳定联系,那么只需在初始化阶段调用TCON即可,无需频繁重复呼叫,因为这种情况下,该连结将一直保持有效状态,不必反复断开重建。此乃我们的策略基础!