S7-1200与S7-300400之间的以太网通讯方案解析CAN协议之谜

  • 学术交流
  • 2024年12月21日
  • 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,以实现时间同步等关键任务。此过程涉及两个任务:在任务A中利用S7通信块进行交换,而在任务B中采用开放式TCP/IP(T-通信)技术。在图01中,我们可以看到两项工作的示例配置,其中S7-300主站负责与两个S7-1200从站的交流。

S7-1200与S7-300400之间的以太网通讯方案解析CAN协议之谜

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,以实现时间同步等关键任务。此过程涉及两个任务:在任务A中利用S7通信块进行交换,而在任务B中采用开放式TCP/IP(T-通信)技术。在图01中,我们可以看到两项工作的示例配置,其中S7-300主站负责与两个S7-1200从站的交流。

图01展示了一个紧凑型CPU315-2PN/DP S7-300系统,它使用STEP7V5.4+SP5+HF1编程环境,与每个紧凑型S7-1200系统配合使用,后者则依赖于STEP7BasicV10.5SP2进行组态设计。

解决方案A:基于S7通信

为了实现此目标,需要对每个连接分配一个唯一的ID,并且由客户端动态更改该ID来维持通讯。然而,值得注意的是,只有支持PUT和GET块的CPU能执行此操作。对于那些不具备这个功能的设备,如CPU 400,每个连接都必须设置固定ID。

图02提供了进一步详细信息。

在这项流程中,我们首先设定发送和接收块(Send_DB和Receive_DB)。一旦接收到同步命令,主机将读取其当前时间并通过PUT块将这一信息发送至第一个从机。而后,该PUT块会根据所接受到的日期和时钟信息更新自身时钟。然后主机通过GET块获取用户数据,并存储这些数据到其接收区。这整个过程针对所有其他从机单元重复进行。一旦完成与最后一个从机之间的数据交换,将重新启动与第一个从机之间的互动循环。

解决方案B:T通信

除了上述方法之外,还有一种选择——采用T通信技术,这种技术允许SIMATIC系统间直接相互交流。在这种情况下,可以利用“ISO-on-TCP”协议,该协议支持面向消息操作模式,这对于跨越不同网络边界而保持高效率是非常有用的。在STEP 7 V5.4环境下,可以使用“开放式通信向导”(OC向导)来构建这一连接,对于IP地址识别各方十分有效。此外,由于所选用CPU类型限制,一次可建立最多8个同时链接,但通过更改IP地址,可持续扩展链接数目至超过8台设备。

图03展示了如何设置并管理这些TCON、TSEND、TRCV、TDISCON通信块。

在本流程中,从每台设备开始,都拥有发送(Send_DB)以及接收(RCV_DB)数据区。在初始化阶段,每台设备都会发起一次TCP/IP请求,然后确认连接成功。当存在同步作业时,从主机关控制器读取当前时间并传送给第一台副控器。此后的剩余步骤包括逐一处理各副控器上的用户数据,同时确保每一步都能够准确地记录其系统时间进而再次返回给主要控制中心。一旦完成所有副控器处理,就立即重新回到第一步,即联系前面的一位副控器继续工作直至全部结束。但请记住,在某些特殊情况下,当你决定关闭或断开特定的连结时,你可能需要调用TDISCON来正式关闭它。如果想要保持长期稳定性的连续性,那么只需在初始阶段触发一次打开请求就足够了,因为一旦建立好之后,不必频繁地不断重复这个过程,所以只要初次触发即可一直保持状态不变。

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