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西門(mén)子開(kāi)放式IE通訊在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者：時(shí)間：2016-12-19 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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表1：PLC所需程序塊

　　為了正確組態(tài)連接參數(shù)，必須了解連接結(jié)構(gòu)（UDT65）中每個(gè)參數(shù)的含義。連接結(jié)構(gòu)（UDT65）的說(shuō)明如下表2所示：

字節(jié)	參數(shù)	數(shù)據(jù) 類型	初始值	說(shuō)明
0	block_length	WORD	64	本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)），固定為64。
2	id	WORD	1	連接ID號(hào)（范圍16#0001-16#FFFF），通過(guò)初始化程序設(shè)置。
4	connection_type	BYTE	1	連接類型，固定為1：兼容的TCP/IP協(xié)議。
5	active_est	BOOL	0	連接建立方式，0：被動(dòng)，1：主動(dòng)，固定為0，CPU作為服務(wù)器，等待建立連接請(qǐng)求。
6	local_device_id	BYTE	2	本地設(shè)備ID，固定為2：CPU集成以太網(wǎng)接口。
7	local_tsap_id_len	BYTE	2	本地站TSAP長(zhǎng)度，固定為2：TSAP為端口號(hào)。
8	rem_subnet_id_len	BYTE	0	遠(yuǎn)程子網(wǎng)長(zhǎng)度，不相關(guān)。
9	rem_staddr_len	BYTE	4	遠(yuǎn)程站地址長(zhǎng)度，固定為4：有效的IP地址，IP地址位于rem_staddr4個(gè)字節(jié)。
10	rem_tsap_id_len	BYTE	0	遠(yuǎn)程站TSAP長(zhǎng)度，不相關(guān)。
11	next_staddr_len	BYTE	0	下一站地址長(zhǎng)度，不相關(guān)。
12	local_tsap_id ARRAY[1..16]	BYTE	0	本地站端口號(hào)（范圍2000-5000）
28	rem_subnet_id ARRAY[1..6]	BYTE	0	不相關(guān)
34	rem_staddr ARRAY[1..6]	BYTE	0	遠(yuǎn)程站IP地址，通過(guò)初始化程序設(shè)置。
40	rem_tsap_id ARRAY[1..16]	BYTE	0	遠(yuǎn)程站TSAP或端口號(hào)，不相關(guān)。
56	next_staddr	BYTE	0	不相關(guān)
62	spare	WORD	0	不相關(guān)

表2：連接結(jié)構(gòu)（UDT65）說(shuō)明

　　4.4 以太網(wǎng)通訊控制程序
　　以太網(wǎng)通訊控制程序采用面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)化編程方法，在一個(gè)功能塊（FB73）中封裝了以太網(wǎng)通訊的建立連接、接收數(shù)據(jù)、調(diào)用Modbus/TCP協(xié)議處理程序和發(fā)送數(shù)據(jù)等過(guò)程。為此必須聲明用于以太網(wǎng)通訊控制程序（FB73）輸入、輸出和輸入/輸出參數(shù)。具體聲明的參數(shù)如下表3所示：

地址	聲明	名稱	類型	初始值	說(shuō)明
0.0	IN	Con_ID	Word	0	連接ID號(hào)
2.0	IN_OUT	TCON_Start	Bool	0	開(kāi)始建立連接
4.0	IN_OUT	Connect	Any		連接參數(shù)地址指針
14.0	IN_OUT	Data	Any		存放通訊臨時(shí)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊指針
24.0	STAT	TCON_Done	Bool	0	建立連接正確完成標(biāo)志
24.1	STAT	TCON_Busy	Bool	0	正在建立連接標(biāo)志
24.2	STAT	TCON_Error	Bool	0	建立連接錯(cuò)誤完成標(biāo)志
24.3	STAT	TSEND_Start	Bool	0	開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)標(biāo)志
24.4	STAT	TSEND_Done	Bool	0	發(fā)送數(shù)據(jù)正確完成標(biāo)志
24.5	STAT	TSEND_Busy	Bool	0	正在發(fā)送數(shù)據(jù)標(biāo)志
24.6	STAT	TSEND_Error	Bool	0	發(fā)送數(shù)據(jù)錯(cuò)誤完成標(biāo)志
24.7	STAT	TRCV_Start	Bool	0	開(kāi)始接收數(shù)據(jù)標(biāo)志
25.0	STAT	TRCV_Done	Bool	0	接收數(shù)據(jù)正確完成標(biāo)志
25.1	STAT	TRCV_Busy	Bool	0	正在接收數(shù)據(jù)
25.2	STAT	TRCV_Error	Bool	0	接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤完成標(biāo)志
26.0	STAT	Rcvd_Len	Int	0	接收到數(shù)據(jù)的臨時(shí)長(zhǎng)度
28.0	STAT	Byte_Count	Int	0	接收到數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
30.0	STAT	FB_TSend	FB 63		發(fā)送數(shù)據(jù)功能塊多重背景
52.0	STAT	FB_TRcv	FB 64		接收數(shù)據(jù)功能塊多重背景
76.0	STAT	FB_Tcon	FB 65		建立連接功能塊多重背景
96.0	STAT	FB_ModbusTCP	FB 74		Modbus/TCP協(xié)議處理功能塊多重背景

　　表3：FB73聲明的參數(shù)

　　通過(guò)FB73封裝了以太網(wǎng)通訊控制程序，當(dāng)需要與計(jì)算機(jī)建立一個(gè)連接時(shí)只需在OB1調(diào)用一次FB73，當(dāng)需要建立多個(gè)連接時(shí)多次調(diào)用FB73即可。注意：CPU315-2PN/DP最多可建立八個(gè)TCP/IP連接。
　　4.5 Modbus/TCP協(xié)議處理程序
　　Modbus/TCP協(xié)議處理程序采用面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)化編程方法，在一個(gè)功能塊（FB74）中封裝了數(shù)據(jù)數(shù)量、數(shù)據(jù)地址和功能碼判斷，處理并準(zhǔn)備上傳所需數(shù)據(jù)等全部過(guò)程。為此必須聲明用于Modbus/TCP協(xié)議處理程序（FB74）輸入、輸出和輸入/輸出參數(shù)。具體聲明的參數(shù)如下表4所示：

地址	聲明	名稱	類型	初始值	說(shuō)明
0.0	IN_OUT	Byte_Count	Int	0	以太網(wǎng)通訊接收到數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
2.0	IN_OUT	Data_DB	Int	0	存放通訊臨時(shí)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊

表4：FB74聲明的參數(shù)

　　5、結(jié)束語(yǔ)
　　本程序的難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)對(duì)不同數(shù)據(jù)塊的讀取和寫(xiě)入，通過(guò)Modbus/TCP協(xié)議結(jié)構(gòu)中寄存器地址字節(jié)8 （寄存器高字節(jié)）對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊號(hào)、寄存器地址字節(jié)9 （寄存器低字節(jié)）對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊字節(jié)號(hào)就可解決。
　　自本系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)，CPU315-2PN/DP與上位機(jī)系統(tǒng)操作員工作站1、2通訊一直正常，從未出現(xiàn)過(guò)通訊中斷現(xiàn)象，有效地保證了湖南銅信溪水電站監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行, 應(yīng)用這種方法不需要采用西門(mén)子公司OPC能有效降低整個(gè)水電站監(jiān)控系統(tǒng)成本?？梢?jiàn)，采用通過(guò)開(kāi)放式IE通訊與上位機(jī)系統(tǒng)通訊是一種行之有效的方法，實(shí)現(xiàn)了讀取遙信、遙測(cè)、定值、SOE和寫(xiě)入遙控、遙調(diào)和定值等功能，完全滿足《DL/T578-1995水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件》實(shí)時(shí)性、可靠性和通訊安全性要求。由此看來(lái)，西門(mén)子PLC集成PROFINET接口的CPU模塊采用開(kāi)放式IE通訊與第三方智能設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)是一種值得推廣的方式。
　　參考文獻(xiàn)
　　1. 使用STEP7 V5.3編程手冊(cè) 2004.1
　　2. 用于S7-300和S7-400的語(yǔ)句表編程參考手冊(cè) 2004.1
　　3. 用于S7-300和S7-400的系統(tǒng)軟件和標(biāo)準(zhǔn)功能參考手冊(cè) 2005.7

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