PLC电子看板|连接通讯配modbus协议

PLC连接LED电子看板|MODBUS PROFIBUS协议LED电子看板|PLC语音报警电子看板
关键词：PLC电子器屏牌板|PLC连接LED电子看板器牌板|MODBUS协议电子器屏牌板|PROFIBUS协议电子器屏牌板|PROFINET电子看板|OPC协议电子看板
PLC型号： S7-200CN、S7-200、S7-300、S7-400、ET200、S7-1200系列
                   欧美的比较有名有：西门子，罗克韦尔（AB），ABB，GE
    日韩：三菱，欧姆龙，松下，LG，LS
    国产：光洋（台湾），台达（台湾），永宏（台湾），和利时，浙大中控，信捷，力扬，腾控等等
    另外还有一些不太有名的牌子
       传统PLC电子看板/PLC连接电子看板采用电脑总控LED电子看板的逻辑拓扑结构来实现：也就是PLC与电脑相连接（采用OPC接口），电脑再与LED电子看板相连接，把所需要的信息发送到LED电子看板上电子（这也是传统上的LED电子看板技术了）。在介绍PLC电子看板前，有必要介绍一下OPC与PLC的关系：PLC与OPC有“P“关系。OPC是一种依赖DCOM（COM）服务的工业通信协议。PLC是控制器硬件，有些PLC厂家提供相应的OPC软件读写PLC的上数据，仅此而已。 显然这种PLC-OPC-LED电子看板的结构是错误的，费时费力（PLC很贵）。如何解决这样的问题，我公司产品（立显电子）合理的解决了这些问题，请看它的特点与创新：
首先、PLC电子看板通讯接口物理链路层的选择问题：
        PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式，主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层，如果要实现数据的双向访问，就必须自己编写通讯应用程序，但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范，只能实现较单一的功能，适用于单一设备类型，程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中，如果设备数量超过2台，就必须使用RS485做通讯介质，RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主（Master）”设备中转才能实现，这个主设备通常是PC，而这种设备网中只允许存在一个主设备，其余全部是从（Slave）设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的，具有完整的软件支持系统，能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题 。以上介绍可以看出PLC电子看板接口的选择问题。立显电子PLC电子看板接口物理介质可分为有线或无线，具体无线参数如下：
 中心频率  2400M  
 调制方式 FSK/DSSS
 发射功率  <20dBm(或<0 dBm)  
 接收灵敏度 －98 dBm
 传输速率 0-250 kbps
 发射电流 <80 mA（<25 mA）
 接收电流 <30 mA（<15 mA）
 待机电流 <10 uA
 工作信道 最多50个频段选择
 数据接口 PPM/SPI接口
 通讯距离 0-800米( 可视距离）
 天线阻抗 50Ω
 工作温度  - 40 -  85 °C 
 供电方式 DC 3.3V/5V
 以上为PLC电子看板无线级联的参考参数。
其次、PLC+连接LED电子看板的标准工业接口协议(Modbus&Profibus)：
        1．ASCII模式
 当PLC电子看板牌板设为在Modbus&Profibus网络上以ASCII（美国标准信息交换代码）模式通信，在消息中的每个8Bit字节都作为一个ASCII码（两个十六进制字符）发送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可达到1秒而不产生错误。
 代码系统
 · 十六进制，ASCII字符0...9,A...F
 · 消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成每个字节的位
 · 1个起始位
 · 7个数据位，最小的有效位先发送
 · 1个奇偶校验位，无校验则无1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）
 错误检测域
 · LRC(纵向冗长检测)
        2、RTU模式
 当PLC电子器屏牌板设为在Modbus&Profibus网络上以RTU（远程终端单元）模式通信，在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的 十六进制字符。这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。
 代码系统
 .8位二进制，十六进制数0...9，A...F消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位
 1个起始位
 8个数据位，最小的有效位先发送
 1个奇偶校验位，无校验则无
 1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）
 错误检测域
 CRC(循环冗长检测)
 CRC域是两个字节，包含一16位的二进制值。它由传输设备计算后加入到消息中。接收设备重新计算收到消息的CRC，并与接收到的CRC域中的值比较，如果两值不同，则有误。
Modbus&Profibus
Modbus&Profibus
Modbus&Profibus
以太网通信服务
CP 支持下列通信服务。注意每种情况下需要的组态工具。
 ● PROFINET IO
 PROFINET IO 只能通过 PROFINET 接口的端口使用。
 PROFINET IO 允许通过工业以太网直接访问 IO 设备。
 CP 可同时用作 PROFINET IO 控制器和 PROFINET IO 设备。
     – PROFINET IO 控制器
 IO 控制器模式，带有报警块和非周期性数据交换（读取/写入数据记录）
     – PROFINET IO 设备
 通过 CP 将 SIMATIC S7-300 自动化系统集成为智能 PROFINET IO 设备（I 设备）。
     – 共享设备（CP 用作设备）
 用作 IO 设备的 CP 的各个子模块最多可分配给两个 PROFINET IO 控制器。
     属性与服务
     – IRT 通信（等时实时）
 在 PROFINET IO 中，CP 343-1 Advanced (GX31) 以“PROFINET IO 设备”模式下的“高性能”IRT 选项支持 IRT 通信。 IRT“高性能”选项根据拓扑规划的结果优化数据通信。
     现在，仅当更换模块且在 STEP 7 项目中将 CP 343-1 Advanced (GX31) 组态为CP 343-1 Advanced (GX30) 时才支持“高灵活性”IRT 选项。
注意
IRT 通信或 MRP
如果要使用 IRT 通信，则不支持介质冗余。
● PROFINET CBA
根据 PNO 的 PROFINET 标准将 SIMATIC S7300 用于基于组件的自动化。 此标准允
许：
– 自动化中的组件技术
– 以图形方式组态智能设备之间的通信，无需费力编程。
– 与供应商无关的全厂工程设计
基于组件的自动化允许通过带有 OPC 客户端接口的所有标准 PC 应用程序（例如可视化
系统）访问 PROFINET 组件的变量。 通过 OPC 服务器，您可直接从列表中为所选相关
PROFINET 组件选择对象。
注意
PROFINET CBA 与安全功能
如果使用 PROFINET CBA，则无法使用 CP 实现“安全”功能。
● 具有以下功能的 S7 通信和 PG/OP 通信：
– PG 功能（包括路由）
– 操作员监控功能 (HMI)
多路复用 TD/OP 连接
– 仅在一端组态的 S7 连接上进行数据交换而未使用 S7300/C7300 站上的通信块的服务器
属性与服务
1.3 通信服务
用于工业以太网的 S7 CP CP 343-1 Advanced
– 通过通信块在两端组态的 S7 连接上进行数据交换的客户端和服务器
S7 通信块：
– BSEND FB 12
– BRCV FB 13
– PUT FB 14
– GET FB 15
– USEND FB 8
– URCV FB 9
– C_CNTRL FC 62
● 具有以下功能的开放式通信服务：
– 基于 ISO 传输连接、ISOonTCP、TCP 和 UDP 连接的 SEND/RECEIVE 接口可在组态期间禁用 CP 上的 UDP 帧缓冲。必要时，这可以获得较短的响应时间，即 UDP 帧到达与在 CPU 中对其进行评估的时间间隔。
– 基于 UDP 连接组播
组态连接时可通过选择合适的 IP 地址来实现组播模式。
– 通过 ISO 传输连接、ISO-on-TCP 连接和 TCP 连接实现的 FETCH/WRITE 服务
（服务器；对应于 S5 协议）；
FETCH/WRITE 访问的寻址模式可以组态为 S7 或 S5 寻址模式。
– 支持 FETCH/WRITE 服务的 LOCK/UNLOCK
– 通过用户程序进行连接诊断
● IT 功能
– Web 服务器： 通过 HTTP/HTTPS 监视设备和过程数据
如果不需要此功能，可以在 STEP 7 组态中禁用此功能并禁用端口 80（CP >“Web”
选项卡的属性对话框）。
– FTP 和安全 FTPS 功能（文件传输协议），用于文件管理以及访问 CPU 中的数据
块（客户端和服务器功能）。
如果不需要此功能，可以在 STEP 7 组态中禁用此功能并禁用端口 21（CP >“FTP”选项卡的属性对话框）。
属性与服务
1.4 其它服务
用于工业以太网的 S7 CP CP 343-1 Advanced
设备手册, 06/2012, C79000?G8952?C202-04 19
– 通过具有“SMTPAuth”的 ESMTP 在电子邮件服务器上发送用于验证的电子邮件
– CP 作为使用闪存 RAM 文件系统的文件服务器
1.4 其它服务
● 安全功能
根据组态，CP 的安全功能在网络边界以外和网络内提供受保护的通信。
– 网络边界以外的保护概念 - 将内部网络与外部网络分离
在千兆位接口上，CP 提供安全访问选项，允许此处连接的外部网络访问内部网络
（PROFINET 接口）。
利用不同安全措施（例如防火墙、NAT/NAPT 路由器和 IPsec 隧道上的 VPN
（Virtual Private Network，虚拟专用网络））的组合，CP 可保护各个设备甚至整
个自动化单元免受未经授权的访问。
CP 可以灵活地进行此保护而不会产生影响，与协议无关（根据 IEEE 802.3，从第
2 层开始）。
也可激活安全协议 HTTPS、FTPS、NTP（安全）和 SNMPv3。
– 内部网络（PROFINET 接口）中的通信
如果已启用安全，则可选择在内部网络中使用 HTTPS、FTPS、NTP（安全）和
SNMPv3 安全协议。
注意： PROFINET 接口的交换功能集成在内部子网中 CP 的转发帧内，无论 CP
的安全设置如何。
可在组态中使用所需选项启用安全功能。
● 介质冗余 (MRP)
在具有环型拓扑的以太网网络中，CP 支持介质冗余协议 MRP。 可以将冗余管理器或
客户端的角色分配给 CP。
如果要使用 IRT 通信，则不支持介质冗余。
属性与服务
1.4 其它服务
● 基于工业以太网的时钟同步
可在以下模式下组态时钟同步：
– SIMATIC 模式
CP 接受 MMS 时钟消息并可与当地时间同步。
您可以选择是否转发时钟。 您也可以决定转发时钟的方向。
使用 SIMATIC 模式的同步仅能在 PROFINET 接口中实现。
或
– NTP 模式（NTP：网络时间协议）
CP 定期向 NTP 服务器发送时钟查询并与当地时钟同步。
时间也会自动转发到 S7 站中的 CPU 模块，S7 站允许同步整个 S7 站中的时间。
如果已启用安全，则 CP 支持使用 NTP（安全）协议进行安全时钟同步和时钟传送。
● 使用出厂设置的 MAC 地址进行寻址
要将 IP 地址分配给新的 CP（由工厂直接提供），可使用正在使用的接口上的预设MAC 地址进行寻址。 在 STEP 7 中进行在线地址分配。
● SNMP 代理
CP 支持通过 SNMP（简单网络管理协议）版本 V1 进行数据查询。 它会根据 MIB II标准、LLDP MIB、自动化系统 MIB 和 MRP Monitoring MIB 提供特定 MIB 对象的内容。
如果已启用安全，则 CP 支持通过 SNMPv3 传送加密网络分析信息。
● 模块访问保护
要保护模块免受意外访问或未授权访问，可以组态不同级别的保护。
● IP 访问保护 (IPACL)
IP 访问保护提供以下选项：
– 通过本地 S7 站的 CP 进行的通信可限制到具有特定 IP 地址的伙伴。
– 例如，可限制从连接到 PROFINET 接口的子网到其它子网的访问。 其它子网也可
连接到千兆位接口。
属性与服务
1.5 作为 Web 服务器的 CP
用于工业以太网的 S7 CP CP 343-1 Advanced
设备手册, 06/2012, C79000?G8952?C202-04 21
● IP 组态
对于 PROFINET 接口和千兆位接口，可以组态 CP 分配 IP 地址的方法和方式、子网
掩码以及网关地址。
对于 PROFINET 接口，也可由用户程序（程序块 FB55 IP_CONFIG）将 IP 组态和连
接组态分配给 CP。
注意：
– 无法使用 IP_CONFIG 组态 S7 连接。
– 使用 IP_CONFIG 的连接组态不可与安全功能结合使用。
● Web 诊断
借助 Web 诊断，可以使用 Web 浏览器从通过 CP 连接到 PG/PC 的站中读出诊断数据。这样便可从机架中智能模块的诊断缓冲区读出安全功能信息或 S7 连接特定信息。使用诊断页面上集的成更新中心，您可下载新固件版本和诊断缓冲区消息文本。如果不需要该功能，可以在 STEP 7 组态中禁用此功能并禁用端口 80。
● 使用 AG_CNTEX 程序块的连接诊断
可以使用 AG_CNTEX 程序块对连接进行诊断。
– 必要时，可以激活或禁用连接或者启动连接的重新建立。
– 可使用 Ping 功能检查连接的可达性。
– 可以找出有哪些连接类型是为 SEND/RECEIVE 接口建立的