工業(yè)以太網(wǎng)OPEN IE的數(shù)據(jù)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(xiàn)場tcp/ip設(shè)備的連接框架，首先配置s7-300plc作為tcp客戶端，電子臺秤作為tcp服務(wù)器端，經(jīng)客戶端請求服務(wù)器端來進(jìn)行二者的tcp native連接，連接成功返回后再執(zhí)行send/receive功能服務(wù)，來實(shí)現(xiàn)與電子臺秤的雙向數(shù)據(jù)采集的通信任務(wù)。
3.2通訊接口
開放式ie通信伙伴cp的數(shù)據(jù)通訊是通過“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(tǒng)一的socket接口到每個端口，允許通過工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)simatic s7 plc與帶以太網(wǎng)端口設(shè)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，需通過輸入?yún)?shù)“act”激活才可調(diào)用，它運(yùn)行需要多個ob1循環(huán)周期并可以在一個連接中同時進(jìn)行收發(fā)通信，cpu將對連接進(jìn)行監(jiān)控，一旦連接中斷cpu將自動重新恢復(fù)該連接，其通信過程結(jié)束標(biāo)志變量為“done”或 “error”，狀態(tài)結(jié)果變量為“status”，程序可根據(jù)這些結(jié)果對收發(fā)任務(wù)進(jìn)行評估，但只有在同一周期內(nèi)才有效。
fc5/fc6的輸入?yún)?shù)“id”值可以從step7通信連接屬性對話框的“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屬性對話框的“addresses”欄獲得，該值應(yīng)以十六進(jìn)制的形式填入通信塊，同時也可在編程時點(diǎn)擊fc5/fc6功能的連接屬性，選擇組態(tài)列表中的相應(yīng)連接號，fc5/fc6功能中的id和laddr參數(shù)就會在程序里自動生成。
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(tǒng)計(jì)功能、連接診斷、緩沖區(qū)診斷、局域網(wǎng)控制器統(tǒng)計(jì)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tcp通訊都需要通過netpro來建立起靜態(tài)連接，其組態(tài)過程如下：
1)通信伙伴選擇
開放式ie遠(yuǎn)程通訊伙伴為稱重儀、標(biāo)簽打印機(jī)、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型unspecified；
2)指定連接類型
開放式ie通訊連接類型應(yīng)選擇tcp connection,并定義tcp連接的名字，系統(tǒng)將自動生成塊參數(shù)local id和laddr參數(shù)，對于客戶端對象還須選擇在通信連接初始化中 具有主動連接功能的選項(xiàng)active connection；
3)ip地址port端口號分配
對于開放式ie通訊除設(shè)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(shù)據(jù)傳送長度
對于老版本的cp343-1具有支持?jǐn)?shù)據(jù)長度超過240個字節(jié)的作業(yè)選項(xiàng)，新版cp已取消了該選項(xiàng)，直接支持最大可達(dá)8192個字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送；
5)編譯和下載
當(dāng)前cp343-1通訊處理器支持在cpu上保存組態(tài)數(shù)據(jù)的選項(xiàng)，而不是存儲到cp的 eeprom中，因此今后更換cp模塊時也不需要pg，在cp啟動時，新cp的組態(tài)數(shù)據(jù)將自動從cpu中進(jìn)行下載。
6)其它
以上未涉及的選擇，按netpro的默認(rèn)選項(xiàng)。
3.4通信編程
1)稱量采集編程
s7-300 plc基于開放通訊的cp343-1模板連接組態(tài)不需要編程，而是通過netpro來組建的，因此其通訊編程只需調(diào)用面向連接的send/receive接口就可完成ascii數(shù)據(jù)收發(fā)工作，系統(tǒng)的s7 plc共有八個tcp連接，其中電子臺秤共有6套分別占有6個連接，臺秤通信過程是雙向應(yīng)答式的，在每一個連接中完成ascii碼數(shù)據(jù)的讀和寫功能，s7-300整個通信功能流程如圖4所示。
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