工業(yè)以太網(wǎng)OPEN IE的數據通訊方案
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圖3 tcp接口框圖
上圖描述了s7-300 plc所帶cp模板與現場(chǎng)tcp/ip設備的連接框架，首先配置s7-300plc作為tcp客戶(hù)端，電子臺秤作為tcp服務(wù)器端，經(jīng)客戶(hù)端請求服務(wù)器端來(lái)進(jìn)行二者的tcp native連接，連接成功返回后再執行send/receive功能服務(wù)，來(lái)實(shí)現與電子臺秤的雙向數據采集的通信任務(wù)。
3.2通訊接口
開(kāi)放式ie通信伙伴cp的數據通訊是通過(guò)“send/recrive”接口模式完成的，其接口基于iso模型1～4層所有的協(xié)議，為tcp服務(wù)提供了統一的socket接口到每個(gè)端口，允許通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現simatic s7 plc與帶以太網(wǎng)端口設備的通訊；選擇功能包ag_send(fc5)和ag_recv(fc6)可用于帶以太網(wǎng)cp343-1模板的s7-300 plc與具有tcp/ip接口的第三方站通信，fc5和fc6功能包含在step7的“simatic_net_cp”庫中，需通過(guò)輸入參數“act”激活才可調用，它運行需要多個(gè)ob1循環(huán)周期并可以在一個(gè)連接中同時(shí)進(jìn)行收發(fā)通信，cpu將對連接進(jìn)行監控，一旦連接中斷cpu將自動(dòng)重新恢復該連接，其通信過(guò)程結束標志變量為“done”或 “error”，狀態(tài)結果變量為“status”，程序可根據這些結果對收發(fā)任務(wù)進(jìn)行評估，但只有在同一周期內才有效。
fc5/fc6的輸入參數“id”值可以從step7通信連接屬性對話(huà)框的“general”“information”欄中獲得，而“l(fā)addr”的值可以從step 7硬件配置界面中的工業(yè)以太網(wǎng)cp屬性對話(huà)框的“addresses”欄獲得，該值應以十六進(jìn)制的形式填入通信塊，同時(shí)也可在編程時(shí)點(diǎn)擊fc5/fc6功能的連接屬性，選擇組態(tài)列表中的相應連接號，fc5/fc6功能中的id和laddr參數就會(huì )在程序里自動(dòng)生成。
3.3通信組態(tài)
為連接組態(tài)cp343-1 tcp通訊連接，需使用step7 v5.4和用于工業(yè)以太網(wǎng)的simatic net ncm s7，而ncm s7完全集成在step 7環(huán)境中，并可提供豐富的網(wǎng)絡(luò )診斷功能，包括：通訊處理器的狀態(tài)、一般診斷與統計功能、連接診斷、緩沖區診斷、局域網(wǎng)控制器統計等。cp343-1 模板除了在硬件組態(tài)hw config中配置外，對本地s7-300 plc而言其每個(gè)tcp通訊都需要通過(guò)netpro來(lái)建立起靜態(tài)連接，其組態(tài)過(guò)程如下：
1)通信伙伴選擇
開(kāi)放式ie遠程通訊伙伴為稱(chēng)重儀、標簽打印機、條碼掃描儀等非simatic s7工作站，因此選擇使用非特定通信連接的類(lèi)型unspecified；
2)指定連接類(lèi)型
開(kāi)放式ie通訊連接類(lèi)型應選擇tcp connection,并定義tcp連接的名字，系統將自動(dòng)生成塊參數local id和laddr參數，對于客戶(hù)端對象還須選擇在通信連接初始化中 具有主動(dòng)連接功能的選項active connection；
3)ip地址port端口號分配
對于開(kāi)放式ie通訊除設置雙方ip地址和子網(wǎng)掩碼外，還須分配通訊雙方(local/remote)的port端口號，port端口定義分配范圍為2000到5000中的空閑地址， 而小于2000的端口地址一般由國際互聯(lián)網(wǎng)代理成員管理局（iana）已賦予特定的用途或保留；
4)數據傳送長(cháng)度
對于老版本的cp343-1具有支持數據長(cháng)度超過(guò)240個(gè)字節的作業(yè)選項，新版cp已取消了該選項，直接支持最大可達8192個(gè)字節的數據傳送；
5)編譯和下載
當前cp343-1通訊處理器支持在cpu上保存組態(tài)數據的選項，而不是存儲到cp的 eeprom中，因此今后更換cp模塊時(shí)也不需要pg，在cp啟動(dòng)時(shí)，新cp的組態(tài)數據將自動(dòng)從cpu中進(jìn)行下載。
6)其它
以上未涉及的選擇，按netpro的默認選項。
3.4通信編程
1)稱(chēng)量采集編程
s7-300 plc基于開(kāi)放通訊的cp343-1模板連接組態(tài)不需要編程，而是通過(guò)netpro來(lái)組建的，因此其通訊編程只需調用面向連接的send/receive接口就可完成ascii數據收發(fā)工作，系統的s7 plc共有八個(gè)tcp連接，其中電子臺秤共有6套分別占有6個(gè)連接，臺秤通信過(guò)程是雙向應答式的，在每一個(gè)連接中完成ascii碼數據的讀和寫(xiě)功能，s7-300整個(gè)通信功能流程如圖4所示。
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