西門子S7-200EM223CN模塊

      湖南森泓自動(dòng)化設(shè)備有限公司

西門子助力中國工業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型

• 亮相第十九屆中國工業(yè)博覽會(huì)，全面展示“數(shù)字化企業(yè)”業(yè)務(wù)組合

• 與海能達(dá)簽約 ，共建數(shù)字化企業(yè)*

• 攜手客戶推動(dòng)各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，助力實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”目標(biāo)

ISO 傳輸協(xié)議：
ISO 傳輸連接用于 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換以及與 PC 站，S5 站和第三方系統(tǒng)之間的通信。   

ISO 傳輸連接的屬性： 

• 站間的通信是基于 MAC 地址的。 
• 使用數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)傳輸適用于大 8 Kbytes 的數(shù)據(jù)。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 
• 數(shù)據(jù)接收由對(duì)方通過 ISO 參考模型第 4 層進(jìn)行確認(rèn)。 
• 數(shù)據(jù)無法通過路由器傳遞。(ISO 不支持路由，因?yàn)榇藚f(xié)議是基于 MAC 地址而不是 IP 地址。)

ISO-on-TCP 協(xié)議：
ISO-on-TCP 連接用于 S7 站之間的數(shù)據(jù)交換以及與 PC 站，S5 站和第三方系統(tǒng)之間的通信。 

ISO-on-TCP 連接的屬性：

• 站間通信是基于 IP 地址的。 
• 使用數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)傳輸適用于大 8 Kbytes 的數(shù)據(jù)。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 
• 數(shù)據(jù)接收由對(duì)方通過 ISO 參考模型第 4 層進(jìn)行確認(rèn)。
• 數(shù)據(jù)可以通過路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。
• 符合 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)的 RFC1006 擴(kuò)展與 ISO 參考模型的第 4 層相*。關(guān)于 RFC 1006 協(xié)議擴(kuò)展的更多信息可參見條目號(hào)：15048962。 

TCP/IP 協(xié)議：
通過配置 TCP 連接實(shí)現(xiàn)站間(包括第三方的站)的數(shù)據(jù)交換。 

TCP 連接屬性： 

• 符合 TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)。 
• 使用數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)傳輸適用于大 8 Kbytes 的數(shù)據(jù)。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 
• 操作系統(tǒng)中已存在的 TCP/IP 實(shí)現(xiàn)通常可用在 PC 上。 
• 數(shù)據(jù)可以通過路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。

UDP 協(xié)議：西門子EM223CN模塊
通過 UDP 連接的配置實(shí)現(xiàn)兩個(gè)站之間的數(shù)據(jù)交換。 

UDP 連接屬性 

• UDP 協(xié)議。  
• 兩個(gè)節(jié)點(diǎn) (一個(gè) 2048 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊被分為 2 個(gè)包 (MaxTpduSize =1496)) 之間相關(guān)數(shù)據(jù)塊的不可靠傳輸。 
• 支持組播。 
  通過建立組播環(huán)，組播允許站組一起接受信息和發(fā)送信息到這個(gè)組。 
• 通過 “SEND/RECEIVE”服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。  
• 數(shù)據(jù)可以通過路由器(有路由功能的協(xié)議)傳遞。

S7 通信：
通過 S7 連接的配置實(shí)現(xiàn) S7 站和 PC 站之間的數(shù)據(jù)交換。 

S7 連接屬性：西門子EM223CN模塊

• 該連接可用于所有 S7 / M7 設(shè)備。 
• 可用于所有子網(wǎng) (MPI，PROFIBUS，工業(yè)以太網(wǎng))。
• 通過工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通信是基于 ISO 傳輸協(xié)議和 ISO-on-TCP 協(xié)議。 
• SIMATIC S7/M7-300/400 站之間數(shù)據(jù)的可靠傳輸 (使用 “BSEND/BRCV”或 “PUT/GET” SFBs)。
• 高速，不可靠數(shù)據(jù)傳輸取決于對(duì)方與時(shí)間相關(guān)的操作(使用“USEND/URECV” SFB)。
• 在通過 SFBs “BSEND/BRCV”和“PUT/GET”進(jìn)行可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，對(duì)方的數(shù)據(jù)傳輸通過 ISO 參考模型的第 7 層進(jìn)行確認(rèn)。
• 在通過“USEND/URCV” FB的高速、不可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，數(shù)據(jù)傳輸不在第7層確認(rèn)。 

IT 通信： 西門子EM223CN模塊

• E-mail 功能：
  S7 站可以發(fā)送事件觸發(fā)郵件。通常郵件包括發(fā)件欄，接收欄，標(biāo)題欄和正文幾個(gè)部分。二進(jìn)位的數(shù)據(jù)也可以添加到正文的結(jié)尾部分。一封郵件的大長度為 8192 字節(jié)，包括所有以上定義的欄。 
• HTTP / HTTPS 功能：
  CPs 具有 web 服務(wù)器。其他的如 JavaBeans 同樣可用于提供和查看帶有 S7 變量的 HTML 頁。JAVA 編寫的應(yīng)用程序可通過 JavaBeans 使用 HTTP 協(xié)議訪問 S7 變量。  
• FTP / FTPS  功能 (作為服務(wù)器和客戶端)： 
  FTP 服務(wù)器功能可用來保存 CP 文件系統(tǒng)中的文件 (HTML 頁，映像文件，...) 。也可以直接從數(shù)據(jù)塊中 直接讀出值或通過文件直接把值寫到數(shù)據(jù)塊中。 
  作為 FTP 客戶端，IE CP 與 FTP 服務(wù)器建立連接，用于保存或取回存在于 FTP 服務(wù)器文件中的數(shù)據(jù)。
  使用  CP343-1 GX31 時(shí)，可使能通過FTPS協(xié)議的加密數(shù)據(jù)傳輸。
• 網(wǎng)頁診斷
  多方面信息，如診斷緩沖區(qū)和連接狀態(tài)等都可通過 HTTP / HTTPS 從 CP 中讀取。

IP 訪問保護(hù) (IP-ACL)
IP訪問保護(hù)允許用戶限制在通過本地S7 站上的CP到IP地址的通信伙伴間的通信

IP 組態(tài)
此外，連接組態(tài)既可通過STEP 7，也可在用戶程序的塊接口(FB55: "IP_CONFIG")分配給CP。
注：不適用于S7 連接

PG/OP 通信：
通過以太網(wǎng)用 STEP 7 編程和組態(tài) S7 站。編程設(shè)備連接到以太網(wǎng)。 

• S7 路由：
  從 STEP 7 V5.0 SP3 HF3 開始，PG/PC 可以跨越網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) S7 站的在線功能，例如，下載用戶數(shù)據(jù)或硬件組態(tài)，或者執(zhí)行測(cè)試和診斷功能。在網(wǎng)絡(luò)中的任何位置都可以連接 PG 并且可以在線連接到網(wǎng)關(guān)到達(dá)的任何站點(diǎn)。在項(xiàng)目編譯時(shí) ，路由數(shù)據(jù)就由 STEP 7 中的 S7 項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)組態(tài)自動(dòng)生成并且存儲(chǔ)于系統(tǒng)數(shù)據(jù) SDB999 中。必須在 STEP 7 項(xiàng)目中組態(tài)位于開始設(shè)備和PLC之間的所有站點(diǎn)。

SNMP (Simple Network Management Protocol，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)
SNMP 代理
CP支持通過SNMP Version V1 上的數(shù)據(jù)查詢。這里，它提供了符合標(biāo)準(zhǔn) MIB II, LLDP MIB, 自動(dòng)化系統(tǒng)MIB 和 MRP 監(jiān)視 MIB的MIB對(duì)象的內(nèi)容。

當(dāng)安全使能時(shí)，CP343-1 GX31 支持SNMPv3 的網(wǎng)絡(luò)分析功能的安全傳輸。

PROFINET 通信：
PROFINET 是 PROFIBUS 用戶組織 (PNO) 使用的標(biāo)準(zhǔn)，它定義了跨制造商通信和工程模型。   

• PROFINET IO
  PROFINET IO 系統(tǒng)有如下設(shè)備的分布式配置：

• PROFINET 控制器
  PROFINET IO 控制器就是可以對(duì)自動(dòng)化任務(wù)進(jìn)行控制的控制系統(tǒng) (PLC, PC)。 
• PROFINET 設(shè)備
  PROFINET IO 設(shè)備是指可以被 PROFINET IO 控制器所監(jiān)視和控制的現(xiàn)場設(shè)備。一個(gè) PROFINET IO 設(shè)備由多個(gè)模塊和子模塊組成 (例如 ET200S)。

• PROFINET CBA
  一個(gè) PROFINET CBA 系統(tǒng)由不同的自動(dòng)化組件組成的。一個(gè)組件包括所有的機(jī)械、電氣和 IT 變量。組件可能已由常規(guī)的編程工具創(chuàng)建，如 STEP 7。 PROFINET 組件描述(PCD) 文件的格式為 XML。 一個(gè)規(guī)劃工具裝載這些描述文件，并允許創(chuàng)建各個(gè)組件之間的邏輯連接，從而達(dá)到創(chuàng)建一個(gè)工廠布局的目的。

時(shí)間同步
工業(yè)以太網(wǎng)上的時(shí)間同步按照以下可組態(tài)的處理方法。

• SIMATIC 處理方法
  CP接收MMS時(shí)間消息，并同步它的本地時(shí)間。用戶可選擇是否將時(shí)間傳遞給CPU。此外，可傳遞方向決定。
• NTP 處理方法 (Network Time Protocol，網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議)
  CP每隔一定時(shí)間傳輸時(shí)間查詢命令給NTP服務(wù)器來同步它的本地時(shí)間。此外，時(shí)間信號(hào)可自動(dòng)地被傳遞到S7站的CPU，從而同步整個(gè)S7站的時(shí)間。
  當(dāng)使能安全時(shí)，CP343-1 GX31 支持NTP協(xié)議（安全）用于安全的時(shí)間同步。

問題
SIMATIC S7-300系列產(chǎn)品中提供了多種CP343-1通信模塊，用于不同應(yīng)用場合的以太網(wǎng)通信，包括CP343-1 Lean，CP343-1和CP343-1 Advance等。那么它們之間到底有什么區(qū)別，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該如何選擇合適的模塊呢？

模塊分類

目前SIMATIC S7-300以太網(wǎng)通信模塊主要有三種類型，如下表。

西門子EM223CN模塊
表1

選型指導(dǎo)

在CP343-1選型過程中可以主要考慮以下兩方面的區(qū)別：

1、支持的通信協(xié)議

表2

通過表2可以看出，每種CP343-1在支持的協(xié)議類型方面是有區(qū)別的，選型時(shí)要考慮需要做什么協(xié)議的通信，并選擇可以支持該通信協(xié)議的CP343-1。CP343-1 Lean支持的協(xié)議相對(duì)來說較少，比如不能作為S7通信的Client（客戶端），不能作為PROFINET IO通信的Controller（控制器）等。如果要做IT通信，那么只有CP343-1 Advanced模塊可以支持。

2、通信接口與連接資源數(shù)

表3

* 總連接資源指同時(shí)進(jìn)行多種協(xié)議通信時(shí)的大允許連接數(shù)
通信資源數(shù)是CP343-1模塊能夠建立某種類型通信的大允許數(shù)量，超過通信資源數(shù)的通信連接不能建立。通過表3可以看到，不同CP343-1的通信資源是不同的，在選型時(shí)需要根據(jù)連接的通信伙伴類型以及數(shù)量來選擇合適的模塊。比如，想通過CP343-1連接5臺(tái)上位機(jī)，那么就不能選擇CP343-1 Lean模塊，因?yàn)榇四K只有4個(gè)PG/OP的通信資源，也就是說它多可以與4臺(tái)上位機(jī)通信。

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