智能制造通讯全景S7-1200与S7-300400的以太网大桥跨越速度与稳定性之境

  • 综合资讯
  • 2024年12月21日
  • 1.创建项目,命名为"智能工业通讯系统" 在S7-300主站和多个S7-1200从站之间,通过工业以太网(IE)实现精确的数据传输(例如,用于时间同步)。对于确保数据传输的稳定性,主站依次与每个从站进行交换。应该在任务A中使用S7通信,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主站是与两个S7-1200从站进行交流。

智能制造通讯全景S7-1200与S7-300400的以太网大桥跨越速度与稳定性之境

1.创建项目,命名为"智能工业通讯系统"

在S7-300主站和多个S7-1200从站之间,通过工业以太网(IE)实现精确的数据传输(例如,用于时间同步)。对于确保数据传输的稳定性,主站依次与每个从站进行交换。应该在任务A中使用S7通信,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主站是与两个S7-1200从站进行交流。

图01

S7-300紧凑型CPU315-2PN/DP利用STEP7V5.4+SP5+HF1编程界面来构建组态。

而S7-1200紧凑型则使用STEP7BasicV10.5SP2编程界面来构建组态。

2.自动化解决方案

解决方案A:基于PLC的直接连接

本解决方案利用了S7-1200 PLC提供的一种被动服务器功能。在STEP 7 V5.4 的NetPro环境下,该功能允许用户通过PUT和GET块建立联系。在这个过程中,每个连接都需要一个唯一标识符,并且可以根据需要对其进行动态更改。此特性使得NetPro能够支持最多14个独立的设备连接,这取决于所选用的CPU类型,如CPU 315 - 2 PN / DP,可以在NetPro中设置最多14个独立链接。

注意事项:

只有具有PUT和GET块ID动态更改能力的是由S3到400系列生产的所有CPU。对于其他系列,只能使用静态ID。

图02

为了保持高效率,我们将主机、客户端和服务器分为不同的角色。当接收到同步命令后,从发送方开始,其读取系统时间并通过PUT块将信息一起发送至第一个客户端,以便双方完成互相校准。如果有必要,将这些时间更新至最新状态。而之后,主机再次通过GET块请求来自客户端1的用户数据,然后将其存储于相关位置上,对于剩余所有客户端重复此过程。一旦完成最后一次交互后,即可重新启动与第一个客户端之间的情报传递流程。

解决方案B:T通信网络

为了建立更加灵活且广泛适应性的网络结构,我们引入了基于T通信协议(ISO-on-TCP)的开放式TCP/IP技术。这一技术特别适用于SIMATIC系统间高速、高效地信息交换。在STEP 7 V5.4 中,我们可以借助“开放式通信向导”(OC向导)来配置该网络。每台设备都拥有唯一IP地址,使它们能够彼此辨识并建立有效沟通。此外,该工具还能管理最大数量连接数限制,而对于我们当前采用的CPU 315 - 2 PN / DP,它们可以同时维护8条ISO-on-TCP协议中的TCP/IP连接,同时支持超过8位伙伴协同工作,以此提升整体效率。

图03

我们的设计遵循了一套严格规则,在这种规则下,每台设备都配备了发送及接收数据块(Send_DB and Receive_DB)。当执行初始化阶段时,从第一台设备发出TCON请求以便开启两边间的一个新的TCP/IP会话。当确认成功后,则双方均需触发相应操作以验证连线是否已就绪。在执行同步作业时,由位于服务者侧发出的TSEND消息携带着最新时间戳及用户内容同时发送给对方参与者。而反方向亦然,当接收到来自服务者的消息后,可使用TRCV模块解析并处理其中包含的事务内容。一旦获取必要信息,就立即转送回原先服务者,并进一步维护各自内部数据库状态。一旦达成共识,则关闭这一会话,再重复类似步骤直至覆盖完毕整个群体内所有成员,最终回到起始点——重新开始对第一位伙伴初次交流环节。这不仅保证了灵活性,还简化了日常运作流程,让整体运行更加顺畅无阻。

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