西門子PLC總代理商-安徽

時間：2023-07-24

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S5兼容的通信服務

1. S5兼容的通信概述

S5兼容的通信服務包括PROFIBUS的FDL，和以太網(wǎng)的TCPIP、ISO傳輸、ISO-on-TCP 和UDP，它們的組態(tài)和編程的方法基本上相同。TCPIP、ISO傳輸和1SO-on-TCP可以發(fā)送和接收8KB(8192B)數(shù)據(jù)，UDP可以發(fā)送和接收2KB(2048B)數(shù)據(jù)。

需要在STEP7中為SS兼容的通信組態(tài)靜態(tài)連接。在站點啟動時，連接被立即建立。

在SIMATICS7中，調(diào)用功能FC5AGSEND和FC6AGRECV來實現(xiàn)SS兼容的通信。

2. 網(wǎng)絡協(xié)議

網(wǎng)絡協(xié)議是網(wǎng)絡上所有的設備(網(wǎng)絡服務器、計算機、交換機、路由器、*墻等)之間通信規(guī)則的集合，它定義了通信時信息必須采用的格式和這些格式的意義。大多數(shù)網(wǎng)絡都采用分層的體系結構，每一層都建立在它的下一層之上，向它的上一層提供一定的服務，而把如何實現(xiàn)這一服務的細節(jié)對上一層加以屏蔽。一臺設備的n層與另一臺設備的n層進行通信的規(guī)則就是n層協(xié)議。

圖10-16 OSI模型中的網(wǎng)絡協(xié)議

在OSI參考模型各層中有許多協(xié)議，接收方和發(fā)送方同一層的協(xié)議必須一致，否則無法識別通信伙伴發(fā)出的信息。網(wǎng)絡協(xié)議使網(wǎng)絡上各種設備能相互交換信息。圖10-16是7層OSI 參考模型中的網(wǎng)絡協(xié)議，IP位于3層，TCP和UDP位于4層，應用層是OSI模型中的7層。應用層負責處理特定的應用程序細節(jié)，常用的應用協(xié)議有：

● HHTP文本傳輸協(xié)議。

● FTP文件傳輸協(xié)議。

● SMTP簡單郵件傳輸協(xié)議。

● Telnet遠程登陸協(xié)議。

● NFS網(wǎng)絡文件系統(tǒng)。

● SNMP簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議。

3. TCP/IP服務

TCP/IP是“Transmission Control Protocol/Internet Protocol”的簡寫，中文譯名為“傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議”。TCP/IP 規(guī)范了網(wǎng)絡上所有的通信設備，尤其是一個主機與另一個主機之間的數(shù)據(jù)交換的格式，以及傳送方式。TCP/IP是互聯(lián)網(wǎng)的基礎協(xié)議，也是一種數(shù)據(jù)打包和尋址的標準方法。通過TCP連接和SEND/RECEIVE接口，以太網(wǎng)卡可以提供和幾乎所有的終端(PC或其他系統(tǒng))相連的接口。

TCP/P服務可以用于S7-300/400與PC或非西門子公司系統(tǒng)的通信，將多8KB的連續(xù)數(shù)據(jù)塊從一個以太網(wǎng)節(jié)點傳送到另一個以太網(wǎng)節(jié)點，數(shù)據(jù)的接收由通信伙伴確認。

(1)IP

IP(網(wǎng)際協(xié)議)是OSI參考模型3層的協(xié)議，主要用于在整個網(wǎng)絡中尋址，通過32位IP 地址尋址主機。數(shù)據(jù)包被分割為多個小的單元發(fā)送，并且在目的主機中重新組合，數(shù)據(jù)包大為65535B。傳輸時間監(jiān)視可以防止傳輸過程中的死循環(huán)。通過生成校驗和來驗證數(shù)據(jù)報頭的傳輸是否正確。IP并不檢查的正確性，也不提供確認和糾錯機制。

(2)TCP

TCP(傳輸控制協(xié)議)是OSI參考模型4層的協(xié)議，用于在兩個站點之間建立邏輯的(虛擬的)全雙工連接。TCP是面向連接的端到端協(xié)議，通過使用TCP端口號，提供多路復用技術功能。節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信是面向連接的，連接到端點上的每一個站原則上在任何時刻都有權利發(fā)送數(shù)據(jù)。S7-300/400 通過工業(yè)以太網(wǎng)和通信塊AG_SEND/AG_RECV提供TCP ISO、ISO-on-TCP和UDP通信服務。

(3)TCP/IP的可靠性措施

TCP/P通過序列編號、校驗和、流量控制、定時監(jiān)視、錯誤檢測和糾正傳輸錯誤(數(shù)據(jù)的丟失、重復和損壞)的機制，確保了的優(yōu)化和準確性。在傳輸出錯時重復發(fā)送數(shù)據(jù)。通過循環(huán)冗余校驗算法(CRC)檢查接收到的數(shù)據(jù)的完整性，并確認數(shù)據(jù)的接收，發(fā)送端將在SEND/RECEIVE接口上收到一個返回值。

(4)TCP/IP的過程

TCP是基于連接的協(xié)議，在正式收發(fā)數(shù)據(jù)之前，必須和對方建立可靠的連接。下面對通信過程作簡單的介紹：

1)主機A向主機B發(fā)送連接請求數(shù)據(jù)包。

2)主機B向主機A發(fā)送同意連接和要求同步的數(shù)據(jù)包，同步是指兩臺主機一個在發(fā)送一個在接收，協(xié)調(diào)工作。

3)主機A再發(fā)送一個數(shù)據(jù)包確認主機B要求的同步。經(jīng)過上述“對話”之后，主機A才向主機B正式發(fā)送數(shù)據(jù)。

TCP能為應用程序提供可靠的通信連接，使一臺計算機發(fā)送的字節(jié)流無差錯地發(fā)往網(wǎng)絡上的其他計算機，對可靠性要求高的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)應使用TCP傳輸數(shù)據(jù)。

4.ISO傳輸服務A站

ISO協(xié)議符合ISO 8073標準，作為一種開放的協(xié)議，通過組態(tài)的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全通信。ISO傳輸用于在組態(tài)的連接上進行可靠的數(shù)據(jù)傳送，它將數(shù)據(jù)分段，可以傳送大量的數(shù)據(jù)。S7PLC可以與具有以太網(wǎng)CP的S7/S5PLC、PC/PG和使用ISO傳輸協(xié)議的系統(tǒng)通信，ISO傳輸連接上的是雙向的。ISO傳輸對應于ISO參考模型的4層(傳輸層)，僅適用于工業(yè)以太網(wǎng)。ISO傳輸服務保及數(shù)據(jù)的完整性的方法與TCP/IP的相同。ISO傳輸協(xié)議的通信過程如下(見圖10-17)：

圖10-17 ISO 傳輸協(xié)議的傳輸過程

1)建立連接A站發(fā)出通信請求，B站返回連接確認，A站發(fā)出應答。

2)A站發(fā)送數(shù)據(jù)，B站收到后返回確認應答。

3)斷開連接A站發(fā)送斷開連接請求，B站返回確認報文，連接被斷開。

5. ISO-on-TCP服務

ISO-on-TCP主要用于可靠的網(wǎng)際，符合TCP/P標準，并根據(jù)ISO多考模型的4層，增加了RFC1006協(xié)議，可以改變長度的是通過RFC1006實現(xiàn)的。RFC1006 將ISO4層的服務映射到TCP。RFC是Requests for Comments(請求說明)的縮寫，是數(shù)據(jù)通信領域事實上的工業(yè)標準。由于自動重發(fā)和附加的塊校驗機制(CRC校驗)，ISO-on-TCP 的傳輸可靠性高。通信將確認數(shù)據(jù)的接收，發(fā)送端將收到一個返回值。

通過以太網(wǎng)和ISO-on-TCP連接，SIMATICS7PLC可以與支持ISO-on-TCP連接的S7/S5 PLC、PC/PG和非西門子公司的系統(tǒng)通信，多可以發(fā)送8KB數(shù)據(jù)?？梢允褂肧END/RECEIVE 和FETCH/WRITE等功能來傳送數(shù)據(jù)。

在符合RFC1006標準的SIMATIC設備之間，推薦使用這種通信連接。

6. UDP服務

UDP是User Datagram Protocol(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)的簡稱，UDP提供簡單的跨網(wǎng)絡通信服務(數(shù)據(jù)報服務)，UDP沒有數(shù)據(jù)確認報文，不檢測的正確性，屬于OSI 模型的4層。必須的可靠性措施由應用層提供，可以將大2KB的連續(xù)數(shù)據(jù)塊從一個以太網(wǎng)節(jié)點傳送到另一個以太網(wǎng)節(jié)點。由于不發(fā)送對接收到的數(shù)據(jù)的確認報文，所以UDP通信并不可靠。UDP適用于一次只傳送少量數(shù)據(jù)、對可靠性要求不高的應用環(huán)境。

UDP服務可以用于工業(yè)以太網(wǎng)、電話網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，與支持UDP通信的PC或非西門子公司的系統(tǒng)的通信伙伴通信，UDP服務也需要建立連接。

由于報文頭短、沒有傳輸應答和時監(jiān)控，UDP比TCP適合于對傳輸時間要求較高的應用。通過UDP連接，可以實現(xiàn)廣播(向網(wǎng)絡中所有站點發(fā)送消息)和多點傳送(向網(wǎng)絡中的多個站點發(fā)送消息)?？臻e(free)的UDP連接用發(fā)送的數(shù)據(jù)的前6個字節(jié)來定義接收站的端口地址和IP地址。

在7層OSI參考模型中，TCP和UDP在IP之上，因此使用TCP、ISO-on-TCP和UDP 的S5兼容的通信必須設置IP地址，可以不設置地址。ISO傳輸必須設置地址。

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