以太网通讯

网络组建
第一步：SIMATIC 300(1)站的硬件组态
首先创建一个新的项目，项目名称为 “COM_ET_3300”，在项目内依次插入3个300 站点：“SIMATIC 300(1)”、“SIMATIC 300(2)”、“SIMATIC 300(3)”。接下来是分别对 3个站点进行组态。 第一个站：IP地址“192.168.10.60”，子网 掩码“255.255.255.0”。
两台CPU222客户端组态
TSAP含义
在网络中，传输层服务访问点是开放 系统模型中IP地址机制的一部分。它在会 话层和网络层之间识别网络服务接入点 (TSAP)。TSAP是网络地址的一部分，它用 来标识主机上哪一个应用程序在接收或者 发送这些分组。
客户机1（C1）与服务器的数据传输： 定义读操作：通讯网络将服务器MB14的数据 读入到客户机1（C1）的VB50内。 定义写操作：通讯网络将客户机1（C1）的 VB60的数据写入服务器MB16内。 客户机2（C2）与服务器的数据传输： 定义读操作：通讯网络将服务器MB10的数据 读入到客户机2（C2）的VB50内。 定义写操作：通讯网络将客户机2（C2）的 VB60的数据写入服务器MB12内。
第二步：读取CP243-1模块位置号
指定CP243-1在机架上相对于PLC的位置：直接 与PLC通过扩展总线连接的模块处于0号位置，紧随 其后的依次为1号、2号等。对于本例，由于CP2431连接在EM277的后面，所以其模块号为1；
如果不知道CP243-1确切的模块号，可以连 接上通信电缆（PPI Cable），按图所示，选择 好下载路径，单击图中的“读取模块”按钮来读 取CP243-1的准确位置。
实验设备
两个机架上按顺序分别安装CPU222、 EM277、CP243-1。通过以太网网线将两 个CP243-1连接到工业交换机上。将其 中一个CP243-1命名为客户端，另一个 命名为服务器端。
C/S网络客户端配置
第一步：新建一个项目打开以太网向导 打开Step7-Micro/WIN，在项目管理器中找 到“工具”菜单，单击其下的“以太网向 导”。如图所示。配置CP243-1通信处理器 模块。
以太网通讯
现场总线的出现，对于实现面向设备的 自动化系统起到了巨大的推动作用，但现场 总线具有成本高、速度低和支持应用有限等 缺陷，加上总线通信协议的多样性，使得不 同总线产品互连复杂，因而其发展受到了极 大的限制。 以太网技术的发展，特别是高速以太网 的出现,由于其提高了抗干扰能力，因而进入 工业领域成为工业以太网，目前为发展的快 速阶段。
CRC保护可以防止模块配置参数被无意中的 存储器访问修改，但同时也限制了用户在模块运 行时来修改模块配置参数。
用户可以指定参数存储区的起始地址，整个存储 区的大小由系统根据刚才的配置自动计算。无须用户 干预。这里指定存储区从VB65开始。
由系统生成ETH1_CTRL控制子程序、ETH1_XFR 数据传输子程序、ETH1_SYM全局符号表。在程序中 通过调用ETH1_CTRL和ETH1_XFR来完成数据发送和 接收，如图所示。 这样结束向导。 ，
以太网的通信机制
以太网遵循IEEE802.3标准，可以在光缆和双 绞线上传输。它最早出现在1972年，由Xerox、 PARC所创建。当前以太网采用星型和总线型结构， 传输速率为10Mb/s，100 Mb/s，1000 Mb/s或更高。 以太网利用了CSMA/CD（带冲突检测的载波监听 多路访问）技术。
第三步：配置CP243-1参数
为CP243-1指定IP地址。如果网络内有 BOOTP服务器，则不需要在此指定IP地址，由 系统自动分配。本例中为该站点配置IP地址为 “192.168.10.50”。
指定模块参数的命令字节和通过CP243-1建立的连接数1。
CPU222具有8入/6出14个IO点，因此附加在PLC上的 输出字节地址占用了QB0，由此计算出CP243-1的模 块命令字节为QB1。指定该配置要建立的连接数为1。
服务器端不必激活数据传输，只需在 每个扫描周期调用ETH1_CTRL子程序即 可。为了便于监控，程序中利用了传送指 令，给输出缓冲区发送数据，并读取从客 户端接收到的数据。 第三步：组态及程序下载
下载完成后，将两个CP243-1用屏蔽双绞线 连接到工业交换机上，并将编程PC机也连接到 交换机上，并修改PC机的IP地址，使之与两个 CP243-1处于同一个子网内。这里设置PC机IP为 192.168.10.100。再次修改“设置PG/PC接口”， 如图所示，选择“TCP/IP”访问路径。点击确定。
SIMATIC NET工业以太网网络部件
SIMATIC NET工业以太网网络部件包括工 业以太网链路模板OLM，ELM和工业以太网交 换机OSM/ESM和ELS以及工业以太网链路模块 OMC。
SIMATIC NET工业以太网的拓扑结构
SIMATIC NET工业以太网的拓扑结构包括 （1）总线型拓扑结构；（2）环型拓扑结构； （3）环网冗余。
程序编写
第一步：编写客户端程序 程序的功能就是客户端每隔1S将服务器端 VB500内的数据读入到本地VB50），并存入 MB28内；每隔5S将本地VB60内的数据写入服务 器端的VB50功能说明
第二步：编写服务器程序
在“通信”对话框中双击“双击刷新”，找到 对应IP地址的站点。分别选中一个站点，单击“确 认”按钮，即可在PC机和PLC 间建立通信。之后， 用户可以依靠以太网进行下载组态、程序，同时监 控多台PLC运行情况。
第四步：程序运行监控
在客户端内打开状态表。根据客户端程序， 输入MB30，强制其值为7，如果通信正常则在服 务器端的接收区可以读到该值；同时客户端程序 将读取接收区的数值存入MB28内。
定义了一个写数据传输：将本地VB60内的数 据写入服务器的VB502。VB60作为客户端的发送 缓冲区，VB502作为服务器端的接收缓冲区。 例中读数据传输用符号名 “PeerMessage10_1”来标记；而数据传输写用 “PeerMessage10_2”来标记。
第五步：生成CRC文件并分配内存
第四步：配置连接
1. TSAP由两个字节组成，第一字节定义连 接数，本地的TSAP的范围可填写16#02、 16#10～16#FE；远程服务器的TSAP范围 为16#02、16#03、16#10～16#FE； 2. 第二个字节定义了机架号和CP槽号（或模 块位置）。由于本例中的远程服务器的 CP243-1处于1号位置，本地的CP243-1处 于0号位置，所以远程的TSAP均填入10.01； 本地的TSAP填入的是10.00。 3. 需要指定服务器端的IP地址，这里填入 192.168.10.51。
第二步：SIMATIC 300(2)站的硬件组态
第2站：IP地址改为“192.168.10.61”，子 网掩码依然是“255.255.255.0”；同时也设定 MB100为时钟存储器。编译保存。
第三步：SIMATIC 300(3)站的硬件组态 第3站：IP地址改为“192.168.10.62”，子 网掩码依然是“255.255.255.0”；同时也设定 MB100为时钟存储器。
服务器端通过MB10给VB500内写入数据9，并读取 VB502的值存入QB0。
专题二
S7-300 与S7-200 S7-200 S7-300与 PLC 之间的 IE PLC 之间的 IE通讯 通讯
S7-200与S7-300之间的通信，则一般情 况下是把S7-200组态成客户机，而把S7-300 组态成服务器。 网络结构： 1台S7-300 PLC和2台S7-200 PLC所构成 工业以太网，2台S7-200PLC均是CPU222。组 态成客户机，其中一台S7-315-2PN/DP作为2 台CPU222的服务器端。其中一台客户机1(C1) 的IP地址设为“192.168.10.50” ，另一台客 户机2(C2)IP地址设为“192.168.10.51”，远 程服务器(S)的IP地址 “192.168.10.52”。
以太网的主要缺陷
不确定性 非实时性 低可靠性 改进措施：改善交换技术、提高以太 网速度、采用IEEE1588对时机制。
SIMATIC NET工业以太网
德国西门子公司研发的SIMATIC NET工业以 太网。它提供了开放的、适用于工业环境下各 种控制级别的通信系统，这些通信系统均基于 国家和国际标准，符合ISO/OSI网络参考模型。 SIMATIC NET工业以太网主要体系结构是由网络 硬件、网络部件、拓扑结构、通行处理器和 SIMATIC NET软件等部分组成。
第二步：客户机（C2）内的编程
程序完成的功能是每秒钟将服务器中的数据读 入MB28内；每5秒将MB30内的数据发给服务器。
第三步：服务器的编程
服务器与客户机C1的通信
服务器与客户机C2的通信
通信结果监控
专题三
多台S7-300PLC 之 S7-300PLC之 间的IE 通信 IE通信
采用3台S7315-2PN/DP通过建立S7连接来 说明多台300PLC的工业以太网的组网技术。
C/S网络服务器端配置
服务器端IP地址设为192.168.10.51。
单击“下一步”按钮，配置连接对话框 内选择“此为服务器连接：服务器对来自远 程客户机的连接请求做出响应。”单选按钮， 客户机的TSAP修改为10.00，对方的IP地址 输入客户端的IP地址 。
配置完成后只生成一个ETH1_CTRL控制子程序。程 序中需要调用该子程序。
要实现数据通信，必须建立“数据传输”通道， 每一个连接最多可以建立32个数据传输，包括读、 写操作。单击3号框的“数据传输”，选择“从 远程服务器端连接读数据”单选按钮，如图所示。
这里定义从服务器仅读1个字节的数据，即将 服务器的VB500内数据读入到本地VB50内。 VB50作为客户端的接收缓冲区，VB500作为 服务器端的发送缓冲区。然后定义下一个传 输：写数据到服务器，如图所示。
注意：组态完成后使用PC/PPI Cable（PPI）路径 将两个组态分别下载到各自CPU内。使用网线通过 CP243-1将2台CPU222连接到中心交换机上。修改 PC机的IP为“192.168.10.100”，使之与PLC节点 处于同一个子网内。
S7-300的服务器组态
通信程序
第一步：客户机（C1）内的编程 程序完成的功能是每秒钟将服务器中的数据读入 MB18内；每5秒将MB15内的数据发给服务器。
SIMATIC NET工业以太网通信处理器
常用的SIMATIC NET工业以太网通信处理器 （CP），包括用在S7 PLC站上的处理器CP2431系列、CP343-1系列、CP443-1系列以及用在 PC上的网卡，并提供ITP、RJ45及AUI等以太网 接口。
专题一
S7-200间的客户机/ 服务器通信
客户机 / 服务器（ Client/ Server ， C/S ） 通信就是通信双方中的一方作为客户机发起数 据读写，另一方仅仅为数据的读写服务，不会 主动发起通信。 S7-200 系列的部分 PLC 在工业以太网中既 可以作为客户端，也可以作为服务器端使用。 每次通信一般是由客户端发起的，服务器端只 是为数据通讯服务。 CP243-1 是为 S7-200 系列 PLC 设计的，该模 块提供了一个RJ45的网络接口。
SIMATIC NET工业以太网基本类型和网络硬件
SIMATIC NET工业以太网有2种类型，分 别为10Mbit/s工业以太网和100Mbit/s工业 以太网。它是利用带传输技术，基于 IEEE802.3利用CSMA/CD介质访问方法的单元 级和控制级传输网络。在西门子工业以太网 中，通常使用的的物理传输介质是屏蔽双绞 线（TP），工业屏蔽双绞线（ITP）以及光 纤。