西門(mén)子開(kāi)放式IE通訊在水電站監控系統中的應用
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表1：PLC所需程序塊
| 字節 | 參數 | 數據 類(lèi)型 | 初始值 | 說(shuō)明 |
| 0 | block_length | WORD | 64 | 本數據結構的長(cháng)度（字節數），固定為64。 |
| 2 | id | WORD | 1 | 連接ID號（范圍16#0001-16#FFFF），通過(guò)初始化程序設置。 |
| 4 | connection_type | BYTE | 1 | 連接類(lèi)型，固定為1：兼容的TCP/IP協(xié)議。 |
| 5 | active_est | BOOL | 0 | 連接建立方式，0：被動(dòng)，1：主動(dòng)，固定為0，CPU作為服務(wù)器，等待建立連接請求。 |
| 6 | local_device_id | BYTE | 2 | 本地設備ID，固定為2：CPU集成以太網(wǎng)接口。 |
| 7 | local_tsap_id_len | BYTE | 2 | 本地站TSAP長(cháng)度，固定為2：TSAP為端口號。 |
| 8 | rem_subnet_id_len | BYTE | 0 | 遠程子網(wǎng)長(cháng)度，不相關(guān)。 |
| 9 | rem_staddr_len | BYTE | 4 | 遠程站地址長(cháng)度，固定為4：有效的IP地址，IP地址位于rem_staddr4個(gè)字節。 |
| 10 | rem_tsap_id_len | BYTE | 0 | 遠程站TSAP長(cháng)度，不相關(guān)。 |
| 11 | next_staddr_len | BYTE | 0 | 下一站地址長(cháng)度，不相關(guān)。 |
| 12 | local_tsap_id ARRAY[1..16] | BYTE | 0 | 本地站端口號（范圍2000-5000） |
| 28 | rem_subnet_id ARRAY[1..6] | BYTE | 0 | 不相關(guān) |
| 34 | rem_staddr ARRAY[1..6] | BYTE | 0 | 遠程站IP地址，通過(guò)初始化程序設置。 |
| 40 | rem_tsap_id ARRAY[1..16] | BYTE | 0 | 遠程站TSAP或端口號，不相關(guān)。 |
| 56 | next_staddr | BYTE | 0 | 不相關(guān) |
| 62 | spare | WORD | 0 | 不相關(guān) |
表2：連接結構（UDT65）說(shuō)明
4.4 以太網(wǎng)通訊控制程序以太網(wǎng)通訊控制程序采用面向對象的結構化編程方法，在一個(gè)功能塊（FB73）中封裝了以太網(wǎng)通訊的建立連接、接收數據、調用Modbus/TCP協(xié)議處理程序和發(fā)送數據等過(guò)程。為此必須聲明用于以太網(wǎng)通訊控制程序（FB73）輸入、輸出和輸入/輸出參數。具體聲明的參數如下表3所示：
| 地址 | 聲明 | 名稱(chēng) | 類(lèi)型 | 初始值 | 說(shuō)明 |
| 0.0 | IN | Con_ID | Word | 0 | 連接ID號 |
| 2.0 | IN_OUT | TCON_Start | Bool | 0 | 開(kāi)始建立連接 |
| 4.0 | IN_OUT | Connect | Any | 連接參數地址指針 | |
| 14.0 | IN_OUT | Data | Any | 存放通訊臨時(shí)數據的數據塊指針 | |
| 24.0 | STAT | TCON_Done | Bool | 0 | 建立連接正確完成標志 |
| 24.1 | STAT | TCON_Busy | Bool | 0 | 正在建立連接標志 |
| 24.2 | STAT | TCON_Error | Bool | 0 | 建立連接錯誤完成標志 |
| 24.3 | STAT | TSEND_Start | Bool | 0 | 開(kāi)始發(fā)送數據標志 |
| 24.4 | STAT | TSEND_Done | Bool | 0 | 發(fā)送數據正確完成標志 |
| 24.5 | STAT | TSEND_Busy | Bool | 0 | 正在發(fā)送數據標志 |
| 24.6 | STAT | TSEND_Error | Bool | 0 | 發(fā)送數據錯誤完成標志 |
| 24.7 | STAT | TRCV_Start | Bool | 0 | 開(kāi)始接收數據標志 |
| 25.0 | STAT | TRCV_Done | Bool | 0 | 接收數據正確完成標志 |
| 25.1 | STAT | TRCV_Busy | Bool | 0 | 正在接收數據 |
| 25.2 | STAT | TRCV_Error | Bool | 0 | 接收數據錯誤完成標志 |
| 26.0 | STAT | Rcvd_Len | Int | 0 | 接收到數據的臨時(shí)長(cháng)度 |
| 28.0 | STAT | Byte_Count | Int | 0 | 接收到數據的長(cháng)度 |
| 30.0 | STAT | FB_TSend | FB 63 | 發(fā)送數據功能塊多重背景 | |
| 52.0 | STAT | FB_TRcv | FB 64 | 接收數據功能塊多重背景 | |
| 76.0 | STAT | FB_Tcon | FB 65 | 建立連接功能塊多重背景 | |
| 96.0 | STAT | FB_ModbusTCP | FB 74 | Modbus/TCP協(xié)議處理功能塊多重背景 |
4.5 Modbus/TCP協(xié)議處理程序
Modbus/TCP協(xié)議處理程序采用面向對象的結構化編程方法，在一個(gè)功能塊（FB74）中封裝了數據數量、數據地址和功能碼判斷，處理并準備上傳所需數據等全部過(guò)程。為此必須聲明用于Modbus/TCP協(xié)議處理程序（FB74）輸入、輸出和輸入/輸出參數。具體聲明的參數如下表4所示：
| 地址 | 聲明 | 名稱(chēng) | 類(lèi)型 | 初始值 | 說(shuō)明 |
| 0.0 | IN_OUT | Byte_Count | Int | 0 | 以太網(wǎng)通訊接收到數據的長(cháng)度 |
| 2.0 | IN_OUT | Data_DB | Int | 0 | 存放通訊臨時(shí)數據的數據塊 |
本程序的難點(diǎn)在于實(shí)現對不同數據塊的讀取和寫(xiě)入，通過(guò)Modbus/TCP協(xié)議結構中寄存器地址字節8 （寄存器高字節）對應數據塊號、寄存器地址字節9 （寄存器低字節）對應數據塊字節號就可解決。
自本系統運行以來(lái)，CPU315-2PN/DP與上位機系統操作員工作站1、2通訊一直正常，從未出現過(guò)通訊中斷現象，有效地保證了湖南銅信溪水電站監控系統的正常運行, 應用這種方法不需要采用西門(mén)子公司OPC能有效降低整個(gè)水電站監控系統成本?？梢?jiàn)，采用通過(guò)開(kāi)放式IE通訊與上位機系統通訊是一種行之有效的方法，實(shí)現了讀取遙信、遙測、定值、SOE和寫(xiě)入遙控、遙調和定值等功能，完全滿(mǎn)足《DL/T578-1995水電廠(chǎng)計算機監控系統基本技術(shù)條件》實(shí)時(shí)性、可靠性和通訊安全性要求。由此看來(lái)，西門(mén)子PLC集成PROFINET接口的CPU模塊采用開(kāi)放式IE通訊與第三方智能設備通過(guò)以太網(wǎng)交換數據是一種值得推廣的方式。
參考文獻
1. 使用STEP7 V5.3編程手冊 2004.1
2. 用于S7-300和S7-400的語(yǔ)句表編程參考手冊 2004.1
3. 用于S7-300和S7-400的系統軟件和標準功能參考手冊 2005.7
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