湖南嘉普云自动化设备有限公司

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1 *条件

1.1 硬件

•  S7-300/400 CPU和CP343-1/CP443-1
•  普通以太网卡/CP1613
•  CP5611/CP5613

1.2 软件

•  1.2.1 Step7 V5.3/V5.4
•  1.2.2 WinAC RTX V4.1/2005
•  1.2.3 SIMATIC Net 2003/2005/2006
•  1.2.4 WinCC V6.0/6.2

本实例中采用了Step7 V5.4 SP3.1，WinAC RTX 2005(4.2) SP1 HF3，Simatic Net 2006(V6.4)和WinCC V6.2 SP2。

2 硬件组态

2.1 在SIMATIC Manager中新建一个项目，分别插入SIMATIC PC Station和SIMATIC 300 Station。如图1

图1

2.2 在SIMATIC PC Station中，分别插入WinCC Application，WinLC RTX，CP5613和IE General。如图2

图2

•  CP5613 作为WinLC RTX的DP接口。
•  IE General作为WinCC Application和WinLC RTX的以太网接口。

2.3 在SIMATIC 300 Station中，分别插入PS，CPU和CP343-1。如图3

图3

3 网络组态和编程

3.1 在NetPro中为WinLC RTX建立与SIMATIC 300 Station的连接。如图4

图4

•  Connection Partner选择SIMATIC 300 Station的CPU。
•  Connection Type选择S7 connection。

3.2 在Properties-S7 connection中，为Local Connection End Point选择One-way，即单边通讯。如图5

图5

3.3在NetPro中为WinLC RTX建立与WinCC Application的连接。如图6

图6

•  Connection Partner选择SIMATIC PC Station的WinCC Application。
•  Connection Type选择S7 connection。

3.4在Properties-S7 connection中，为Communication Path的Interface选择PLC internal。如图7

图7

3.5 在NetPro中编译存盘。

4 程序配置

4.1 在SIMATIC 300 Station的CPU和PC Station的WinLC RTX中分别插入两个DB Block用于数据交换。

•  4.2和4.3的步骤是将SIMATIC 300 Station的DB Block中的部分数据传送至OS即WinCC中。

4.2 鼠标右键单击DB Block，选择Special Object Properties – Operator Control and Monitoring设置复选框。如图8和图9

图8

图9

•  选择Operator Control and Monitoring。

4.3 打开DB Block，鼠标右键单击要传送的变量，选择Object Properties设置Parameters。如图10和图11

图10

西门子6SE6440-2UD34-5FB1
图11

•  在Attribute中输入S7_m_c，在Value中输入true。

4.4 在PC Station的WinLC RTX中插入OB35，在OB35中调用SFB14（GET）和SFB15（PUT），参数说明参见在线帮助。如图12

图12

5 OS编译和组态

5.1 在SIMATIC Manager中选择Options – ‘Compile Multiple OSs’ Wizard – Start，进行OS编译和传送。如图13

图13

5.2 在Select network connection中为SIMATIC 300 Station的CPU选择TCP/IP作为WinCC unit。如图14

图14

5.3在Select network connection中为PC Station的WinLC RTX选择Named Connection作为WinCC unit。如图15

图15

5.4 首次执行编译和传送，默认选择Scope中的Entire OS，再次编译可以选择Changes。如图16

图16

5.5 在SIMATIC Manager中， 打开SIMATIC PC Station的WinCC Application中的OS。如图17

图17

5.6 在WinCC Explorer中，可以看到SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE已经自动添加到Tag Managerment中，SIMATIC 300 Station的CPU和SIMATIC PC Station的WinLC RTX中DB Block的部分数据也已经传送到TCP/IP通道和Named Connections通道中。如图18和图19

图18

图19

6 运行测试

6.1 在NetPro中下载SIMATIC 300 Station。在SIMATIC Manager中下载SIMATIC 300 Station的CPU的DB Block。

•  在Set PG/PC Interface中为S7ONLINE（STEP7）选择相应的接口参数，例如CP5613(MPI)或TCP/IP。

6.2 打开Station Configuration Editor，根据SIMATIC PC Station的硬件组态设置Components。如图20

图20

•  确认HW Config 中的SIMATIC PC Station的Name和Station Configuration Editor的Station Name*。

6.3 打开WinLC RTX，选择RUN使WinLC RTX处于运行状态。如图21

图21

6.4 在NetPro中下载SIMATIC PC Station。在SIMATIC Manager中下载SIMATIC PC Station的WinLC RTX的OB，DB和SFB Block。如图22

图22

•  在Set PG/PC Interface中为S7ONLINE（STEP7）选择PC internal（local）。
•  下载完毕后，注意Station Configuration Editor中Status，Run/Stop和Connection的状态。

6.5 打开SIMATIC PC Station中的WinLC RTX和SIMATIC 300 Station的CPU的变量监控，检验发送和接收的数据。如图23

6.6 激活WinCC项目。如图24和图25

图24

描述：
本条目描述了使用工业以太网通信处理器时对自动协商和自适应功能需要注意的事项。
通信处理器总是尽可能使用强快的控制模式。要理解下面的说明，有必要先解释几个在协商 LAN 工作模式时与 LAN 控制器可能状态相关的术语。
 

表 1：术语解释

所有支持 10MBit/sec and 100MBit/sec 的工业以太网通信处理器都支持自动协商和自适应。该机制用于自动识别两个通信伙伴设备间有效的工作模式。通信伙伴设备通常是指通信处理器或网络组件。

下列工作模式可以进行协商：
 

表 2: 可能的波特率和工作模式概览

工作模式的含义

• 全双工意味着双向的数据交换是可能的，而且在网络上，通信伙伴中每一个都可以独立于另一个发送数据。
• 半双工时，也可以进行双向的数据交换。但是，在网络上，在同一时刻，在两个组件间，只可以有一个数据在一个方向进行传输。两个组件间不能在同一时刻进行双向数据交换，必须按顺序进行。

该方法的目的
其目的在于要获得高可能的波特率和优秀可能的工作模式，也就是波特率为 100 MBit工作模式为全双工。

必须区分两种协商 LAN 工作模式的途径。从 2001 年 8 月起，该机制保证了自动连接到几乎所有伙伴站点。下面描述了不同版本 V1 和 V2 的差别，也描述了哪个固件版本模块属于哪一组。

提示：
自动协商是100 MBit/sec 的属性。对只有一个 AUI 接口或一个只支持 10MBit/sec 的 ITP 接口或通过硬件固定预选择的模板，不支持自动协商。

协商程序 V1 的描述：
启动模块后，通信处理器执行自动协商如果通信伙伴支持，那高可能的工作模式将被确定下来，主动通信处理器将推荐 100MBit/sec 全双工模式，如果需要，将切换到对方支持的工作模式。

如果由于通信伙伴不支持自动协商而没有收到应答，那么将切换到"自动切换" 模式，这与 10 MBit/sec 半双工是一样的，这是通信处理器的缺省模式。

所有只支持 10MBit/sec 半双工的通信组件都不会对自动协商作出应答，这之后通信仍然可以进行，因为伙伴站点被设置到缺省模式。

如果在启动完成后，没有发现通信伙伴，将激活缺省模式。如果稍后通信伙伴作出响应，首先将建立一个 10MBit/sec 的连接。之后，通信处理器发起另一个自动协商行为, 因为对方可能支持超过 10MBit/sec.
如果双方支持100MBit/sec 全双工 ，那双方将以100MBit/sec 全双工通信。
如果通信处理器没有得到应答，它将保持 10 MBit/sec 半双工模式。

提示：
如果通信伙伴只支持 100MBit/sec 全双工，譬如OMC（光介质转换器），也要进行自动协商, 此时要区分两种情况：

• 在通信伙伴双方启动时，通信处理器将以 100 MBit/sec 全双工发起*次自协商，并将识别出 100MBit/sec 波特率和全双工工作模式。
• 如果 100 MBit/sec 组件稍后才连接上，通信处理器此时已经处于自动切换模式，这是*次没有成功自协商的结果，此时需要以 10 MBit/sec 进行连接。由于通信伙伴（OMC）不支持10 MBit/sec，连接将永远不能建立。

支持自动协商 V1 的模板：

 表3: 支持自动协商 V1 的模板

协商程序V2的描述：

针对 OMC 的特性，对通信处理器完成了下述的改变：
在启动完成后并且没有连接的情况下，通信处理器在自动切换和自动协商 之间周期性的切换。这样 ，在任何情况下都可以与通信的组件建立连接。因此，所有上述情况都可以解决。
特点：  
当切换时，模板上 FAST-LED 将慢闪。
如果通信处理器通过 AUI 电缆接受报文，其终将进入 AUI 状态(对应于 10 MBit/sec 半双工）。Autoswitching同时启动，以识别可能以双绞线进行的 10 MBits 连接。
如果双绞线的连接被识别，将开始自动协商，以期在通信伙伴间建立更高可能的工作模式。

支持自动协商V2的模板：
所有工业以太网 CP, 除了表3中所列的，都支持自动协商 V2.

提示：
如果已经协商确定或项目规划确定 "100 MBit/sec 全双工"工作模式 ，可能出现零星的报文丢失。这只会在要求很高，CP 本身需要处理大量报文通信的情况下发生。
如果该 CP 有多个通讯伙伴可以异步进行数据接收发送，是该影响可能被放大。

上述情形对下述工业以太网通信处理器适用：:
 

表 4: 全双工模式受限的模板

结果表现为连接暂时中断。由于报文丢失，通信伙伴会在传输层等待一个确认信号，而该信号不会得到。大约1秒后，通信伙伴站点会重发后的报文，而通信得以继续。尽管这样导致性能下降，但由于传输层提供报文重发，所以连接既不会关闭，报文也不会丢失。

补救措施：
通信伙伴 (CP 和网络组件) 必须固定设为不等于 "100 Mbit/sec 全双工"，这意味着不进行自动协商。此处重要的是通信双方都要设为固定的，否则在这两个通信伙伴间会有不同的工作模式。
该现象不会发生在表4中所列固件版本之后的通信处理器和现在的工业以太网 CP.所以没有哪个模式会丢报文。

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