现场总线第4章1226

1、第4章 SINEC H1 工控局域网4.1 概述以Ethernet协议为基础建立,又称以太网.4.2 数据管理功能块PLC工业局域网的通信由两级数据交换实现:CPU与CP之间数据交换,不同PLC的CP之间,经由网络实现的数据交换.CPU与CP、智能模板之间:调用DHB(data handling block),由双口RAM作桥梁(共享区),并行通信。4.2.1数据管理功能块的概况 DHB采用形式参数编程, 调用时，为形参赋值，变为实际参数。 SEND RECEIVE FETCH CONTROL RESET SYNCHRON SEND 发送块，起动向CP或智能模板发送数据的作业。 RECEIVE

2、接收块，启动对CP或智能模板传送来的数据进行接收的作业。 FETCH取入块，启动一个作业，该作业的功能是从网上的目的站读取数据，经网络取回自己的CPU，CPU模板用RECEIVE-ALL接收取入的数据。 CONTROL控制块，更新特定作业的状态字或给出正执行的作业号。 RESET复位块，对正在执行的作业或全部作业复位。 SYNCHRON 同步块，在PLC启动时，使CP或智能模板与CPU同步，为CP、IP的接口进行初始化。4.2.2 DHB的参数、参数的描述及赋值1、形式参数 I=输入参数 Q=输出参数 D=数据参数 BY=字节地址 W=字地址 KY=两个绝对数 KS=两个字符 KF=定点数 参

3、数类型 数据类型 说明 SSNR D KY 接口号 A-NR D KY 作业号 ANZW I W 作业状态字 QTYP/ZTYP D KS 数据源/数据宿的类型 DBNR D KY 数据块的编号 QANF/ZANF D KF 数据源/数据宿的开始地址 QLAE/ZLAE D KF 数据源/数据宿的长度 PAFE Q BY 参数赋值出错的错误标志 BLGR D KY 数据帧的最大规模2 参数描述（1）SSNR 接口号 双口RAM分为4页，支持PLC的多CPU。1个页面就是1个接口。没个页面1个唯一的逻辑号，即SSNR。接口号的本质是地址，0255。（2）A-NR 作业号 定义一个独立的作业，表示

4、此作业的特点，具体为：虚电路的位置、数据传送方向、优先级。如：Y=0，ALL功能；Y=1223，DIRECT功能。选择作业类型。 (3)ANZW作业状态字 在ANZW中存放着指定的双字单元的地址,这个双字单元在DW*或FW*中。 对于Direct功能，第一个字表示作业状态 第二个字表示已传送的字节数 对于ALL功能， 第一个字表示正在执行的作业号 第二个字表示已传送的字节数 未赋值错误位数据管理位状态位b3 b2 b1 b0b7 b6 b5 b4b11 b10 b9 b8b15 b14 b13 b12B0=1 请求发出B0=0 无请求发出B1=1 作业执行B1=0 无作业执行B2=1 无错终止

5、B3=1 出错终止B4=1 数据在传输中B5=1 数据发送结束B6=1 数据接收结束B7=1 禁止数据传送B7=0 允许数据传送B8B11为错误位,当B3=1时,B8B11才有意义.B8B11=0 无错B8B11=1 5 PLC出错B8B11=6 F CP出错(4)QTYP/ZTYP数据源/数据宿的类型QTYP/ZTYP KS=DB/PB/MB,则直接赋值, KS=NN 在程序中无数据源/宿的参数 KS=* /RW 间接赋值,对数据源/宿的要求放在DB中定义，而参数DBNR、QANF/ZANF用来指定在哪个DB块的第几个单元之后存放这些要求。（5）DBNR数据块编号当QTYP/ZTYP赋值为

6、KS=DB/RW/*时，用DBNR指定所涉及的DB编号。当QTYP/ZTYP赋值为其它类型时， DBNR无意义。（6） QANF/ZANF 数据源/宿的开始地址直接赋值时, QANF/ZANF存放数据源/宿的存储区的开始地址；间接赋值时, QANF/ZANF指定参数所存放的单元在DB中的数据字号。（7）QLAE/ZLAE 数据源/宿的长度参数直接赋值时， QLAE/ZLAE中的内容理解为字节数或字数。（8）BLGA帧的大小仅用于SYNCHRON功能块，规定通过DHB在CPU与CP之间一次能够交换的数据帧的最小字节数。（9）PAFE 参数赋值错误的标志错误标志代码1：错0：无错 例1：SSNR、

7、A-NR、ANZW的直接赋值。 C DB47 JU FB247NAME：CONTROLSSNR： KY0，3 ； X=0直接赋值，Y=3为接口号A-NR： KY0，100 ； 作业号=100ANZW： DW40 ； 在DB47的DW40，DW41中为 作业状态字 例2：SSNR、A-NR、ANZW的间接赋值。 C DB24 JU FB244NAME： SENDSSNR： KY255，1 ；X0，间接，数据字编号=DW1A-NR： KY0，0 ；无意义ANZW： FW0 ；无意义 DB24DW1 KY0，1 ；接口号=1DW2 KY0，31 ；作业号码=31DW3 KS DB ；作业状态字放在D

8、B中DW4 KY22，10 ；作业状态字放在DB22的DW10 DW11中 例3 SSNR、BLGR的间接赋值 C DB49 JU FB249 NAME： SYNCHRON SSNR： KY255，100 ；X=2550，间接， 数据字编号=DB100 BLGR：KY0，0 ； DB49 DW100 KY0，10 ；接口号10 DW101 KY0，6 ；帧的大小为512字节注：Y=2 ， 32 bytes；Y=3 ，64 ；Y=4，128；Y=5，256； Y=6，512； Y=7 254，64；4.2.3 DHB数据管理功能块分析1、SENDA-NR=0，为SEND-ALL模式，一次传送一批

9、数据；A-NR0，SEND-Direct模式，为指定的作业传送数 据，一次传送的数据较少。SEND-ALL在用户程序中只用到下列参数：SSNR、A-NR=0、ANZW、PAFE；其它参数由CP的通信区提供。SEND-Direct，8个参数全赋值。SEND 块的使用 SENDDirect为一个特定的作业传送数据。以下情况可使用SENDDirect功能：1）数据字节小于规定的BLGR（帧大小）优先级为1、2。2）数据量大，分成几帧传送时，参数与第一帧用SENDDirect，优先级为2、3、4。3）只需向CP传送作业状态时用SENDDirect传送。 以下情况用SENDALL：1）CP能独立地从PL

10、C请求数据时，可使用SENDALL。2）CP的作业已从SENDDirect启动，而CP通过背景通信向PLC请求数据。3）需传送的数据量大于设置的BLGR时。RECEIVE块的使用 RECEIVEALL：1）用RECEIVEDirect启动的接收作业，用RECEIVEALL接收。2）用RECEIVEDirect接收的数据量太大，大于BLGA。 说明：在过程中断中调用的SEND、RECEIVE作业，状态字不更新，须和CONTROL块配合使用，用CONTROL块更新。 FETCH功能块 只有FETCHDirect模式,为特定的作业去取数据，此时，A-NR0，为特定的作业号。 本地CP用FETCH作业

11、请求通信网络上远程PLC的数据时，远程PLC最好用SENDALL模式。 CONTROL功能块取作业状态放入状态字中，更新。A-NR0，用CONTROLDirect;ANR=0，用CONTROLALL。RESET功能块经指定接口对正在执行的作业进行复位。 A-NR0，用RESETDirect；ANR=0，用RESETALL。4.3 SINEC-H1工业局域网的通信原理4.3.1 通信处理器CP1430TF的网络体系结构 CP1430TF中驻留了17层协议,并提供2种接口: 14层支持传输接口,17层支持TF接口。SIMATICPLC自动化程序通信接口TF接口访问传输接口访问TF接口MMS协议AP

12、协议传输层协议ISO8073.3传输接口空层LLC协议MAC协议PHY协议1345672a2bCP1430TF中Inthernet协议 SINEC-H1网没有采用塌缩结构的3层模型，主要是考虑到SINECH1处于区间级、单元级，承担管理与监控任务，采用7层模型，对于与高层管理网互联方便。4.4.3 CP1430通信模板HDBSSNRABA=BDIP开 关FFFFFEFFF7FFF4000000 CP1430中 DRAM(41KB)寻 址 窗 口双口RAM的寻址过程CPU本地CP1430对方CP1430CPUDRAMDRAM用PDU通信SINEC-H1网CP1430作为SINEC-H1上的通信节

13、点,按照SINEC-H1的通信协议,把通信协议包装成PDU,与对方CP1430TF进行数据交换。 （1）传输连接 在H1上的不同站上，提供传输服务的两个传输层服务访问点（TSAP）之间的一种逻辑连接。通过传输连接可实现网上不同站之间PDU数据包传送。 传输连接建立在地址信息基础之上，用站地址信息、传输服务访问点地址描述2个传输服务访问点之间的传输路径。在SINEC-H1的帧格式中，上述地址信息是由MAC子层的DA、SA及传输层的TSAP提供。这些地址信息存储在SYSID及LINK块中。站 X站 Z本 地 站 地 址远 地 站 地 址本 地 TSAP远 地 TSAPXZZXAHHA传 输 连 接

14、 的 参 数SYSID块本 地 站 地 址Link1块链 路 参 数本 地 参 数远 地 站 地 址本 地 TSAP远 地 TSAPSSNRA-NRTYPE存储于SYSID块及LINK块中的参数（2）PLC与CP之间的通信过程 PLC与CP之间是通过PLC的DHB数据管理功能块进行信息交换的。数 据 块状 态 位数 据 块状 态 位SEND-DHBSSNR=XA-NR=YS5地 址ANZWRECEIVE-DHBSSNR=XA-NR=ZS5地 址ANZWCP1430TF接 口 号 （ 页 面地 址 ） X双 口 RAM数 据 链 路块 参 数本 地 参 数SSNR XA-NR YTYPE SEN

15、D本 地 参 数SSNR XA-NR ZTYPERECEIVE数 据 链 路块 参 数PLC与 CP1430TF的 通 信 过 程TimeSEND HDBDataStatuswordSend jobstartedDataPDUreceive jobcompletedReceiveacknowledgePDUReceiveenablePartnerstationS5 PLCDPRSINECH1/H1FO(1)(2)(3)(4)(5)(6)CP1430（3）发送作业的处理顺序）发送作业的处理顺序TimeRECEIVE HDBDataStatuswordReceive jobstartedDataP

16、DUReceive jobcompletedReceiveacknowledgePDUReceiveenablePartnerstationS5 PLCDPRSINECH1/H1FO(1)(2)(3)(4)(5)(6)CP1430（4）接收作业的处理顺序）接收作业的处理顺序3 CP1430TF的组态 通过编程器在COM1430TF软件支持下写入EEPROM子模块，插入CP1430TF上； 在线方式，将组态数据直接写入CP1430TF的内部RAM中。 组态内容： 输入SYSID块 输入INIT块 输入Link1Link2块 具体步骤：1）启动COM1430TF组态软件2）确定组态环境：CP TY

17、PE：CP1430STATUS： OFFLINE FDDATABASE FILENAME： PBU1PLC1.CP13)生成SYSID块Ethernet Address:080006010000HPASSWORD:BASE SSNR: 0MODULE SIZE:32KB(4)生成INIT块 EditInitialization block Source:c:PBU1PLC1.TF1用户只需输入:”Ethernet Address:”(5)生成Link1Linkn块EditLinks-connectionsSource:c:PBU1PLC1.TF1在FROM LOCAL PLC域中输入下列参数：

18、SSNR： ANR：JOB TYPE： Active/Passive(A/P):在TO REMOTE PLC域中输入下列参数：Ethernet Address:080006010000HSSNR: A-NR:(与LOCAL中相同）JOB TYPE: Active/Passive(A/P)注：如果要生成注：如果要生成Link2,则翻新一页设置。则翻新一页设置。（6）把上述生成的组态数据（SYSID、INIT、Link1Linkn写入EEPROM中。（7）关于Link的说明a)Link块中的组态数据定义了传输连接，传输连接是由站地址与TSAP地址决定的。TSAP可由自动生成、自由命名方式确定。自动

19、生成是由SSNR与ANR自动生成TSAP。Data Linkblockglobal Param.loc TSAP=0,1rem TSAP=0,2local Param.SSNR=0A-NR=1type=SENDData Linkblockglobal Param.loc TSAP=0,2rem TSAP=0,1local Param.SSNR=0A-NR=2type=RECEIVESENDSSNRA-NRANZWQTYPDBNRQANFQLAE01FW10DB11010DataSourcePAFERECEIVESSNRA-NRANZWZTYPDBNRZANFZLAE02FW10DB1210-1

20、DataSinkPAFET TS SA AP P的的自自动动生生成成方方式式PLCACPAInterface=0 CPBInterface=0PLCBS SI IN NE EC C- -H H1 1 自由命名TSAP，用于建立一个与非S5装置的传输连接时。b) 传输连接的作业类型 SEND/RECEIVE作业：SEND相当于邮局的邮筒，RECEIVE相当于用户的信箱，传输连接保证邮局邮筒与用户信箱不溢出。优先级：0，1 快速数据服务 2： 普通数据服务 3，4 慢速数据服务 WRITE ACTIVE/PASSIVE： 类似于DOWN LOAD 功能，将数据帧从主动方送从动方时，连同数据目的地参

21、数一并在总线上传送。WRITE功能通过这些参数组的传送，强制把数据传送到从动方。 READ ACTIVE/PASSIVE作业： 从远方PLC中读取数据； 将有关数据源的参数组经总线送给对方。传输连接的传输方式传输连接的传输方式 单工方式单工方式 半双工方式半双工方式 双工方式双工方式（1）单工方式）单工方式数据只能在一个方向上传送，在Link块中只能分配一个SEND或一个RECEIVE 作业。PLC1CPUCP1430TFSENDHDBSEND源DB/DXData SourceANRPLC2CPUCP1430TFRECEIVEHDBRECEIVE目的描述DB/DXData Sink传输联接数据

22、传送ANR单工方式单工方式（2）半双工方式半双工方式适用于READ与WRITE作业。PLC1CPUCP1430TFFETCHHDBFetch actR/W=Y目地描述数据目的RECEIVE-ALLPLC2CPUCP1430TFSEND-ALLHDBFetch PassR/W=Y带有源参数的READ作业ANR数据源Data 传送传输连接半双工方式的READ作业传输连接半双工方式的READ作业PLC1CPUCP1430SEND-ALLSEND R/W=Y源描述数据源SEND-ALLPLC2CPUCP1430TFSEND-ALLHDBRECEIVE R/W=Y带有目的参数的数据数据目的传输联接ANR

23、传送连接半双工方式的传送连接半双工方式的WRITE作业作业（3）全双工方式双工方式PLC1CP1430TFCPUSENDHDB源描述SENDRECEIVEHDB目的描述数据源DB/DXSEND-ALL数据源DB/DXRECEIVE-ALLRECEIVEANRANRPLC2CP1430TFCPURECEIVEHDB目的描述RECEIVESENDHDB源描述数据目的RECEIVE-ALL数据源DB/DXSEND-ALLSENDANRANR数据传送数据传送传送联接（4）广播服务）广播服务 指将一组报文发给多个目的站或全部站。这时采用组地址及广播地址，把这些地址写在INIT中。 在对CP组态时，PLC

24、1的CP中，作业类型为SEND Datagram=Y，PLC2的CP中的作业类型为RECEIVE Datagram=Y。 编程时，PLC1中调用SEND功能块，PLC2中调用RECEIVE功能块。 广播服务只能使用优先级0，1，每次最多传送16个字节。 S7 Communication on Industrial Ethernet 1、 S7 communication via Industrial Ethernet allows program-controlled communication using communication SFBs/FBs via configured S7 co

25、nnections.2、Per job, up to 64 Kbytes of user data can be transmitted.The Ethernet CP acts as an “S7 communication relay” by passing on the S7 functions via Industrial Ethernet. 3、Depending on the configuration of the Ethernet CP, data transfer is on the basis of the ISO transport or the ISO-on-TCP p

26、rotocol.From the perspective of the user, S7 communication is identical over PROFIBUS and Industrial Ethernet.Interface in the User Program of the S7 StationYou use SFBs (for S7-400) and FBs (for S7-300) in the user program.Configuring Communication Services Setting Up ConnectionsYou must set up con

27、nections for the connection-oriented services supported by the Industrial Ethernet CP 。_ S7 connections_ ISO transport connections_ ISO-on-TCP connections_ TCP connections_ Connections for UDP_ Interconnections for PROFInet communicationAssigning Addresses for the First Time Meaning of the Address A

28、ssignment MAC Address and IP Address 1、 The CP ships with a factory-set MAC address. Without further configuration, the device can only be accessed over the Ethernet port using this MAC address. 2、In its original state, you can already use the following functions via the CP using the ISO protocol an

29、d the factory-set MAC address:_ Download the defined configuration to the CP or CPU_ Run diagnostics on the CP or CPUBefore you can download defined configuration data to the device using an IP address, you must first assign an IP address to the CP.Assigning the Address Options andRecommendationsThe

30、re are three ways of assigning this address in STEP 7:1、Addressing by selecting the target system in the SIMATIC Manager。2、Addressing using the properties dialog in HW Config or NetPro。3、Downloading configuration data using the ISO protocol。Follow the steps below to assign the IP address the first t

31、ime: 1. Open the SIMATIC Manager 2. Select the menu command PLC _ Assign Ethernet Address. 3. Start a network search for available modules by selecting the “Browse.”button. 4. Select the CP with the matching MAC address from the components listed. 5. Enter the required IP parameters and assign them

32、to the CP. Result:The CP is now accessible on Industrial Ethernet using the IP address.Alternative Procedure You can also follow the steps outlined below in the SIMATIC Manager:1、Use the menu command PLC_ Display Accessible Nodes to display the nodes that you can access over Industrial Ethernet.2、Se

33、lect the required node in the list displayed.3 、Then select the menu command PLC_ Ethernet Address. Result: The previously selected node is entered directly into the ”Addressing” dialog. You cannot modify the MAC address of the node. 4. Enter the required IP parameters and assign them to the CP Resu

34、lt:The CP is now accessible on Industrial Ethernet using the IP address. Addressing using the Properties Dialog in HW Config or NetPro ，Follow the steps below to assign the IP address the first time:1. Open the SIMATIC Manager.2. Define the configuration of your S7 station with the appropriate compo

35、nents in HW Config in an existing or newly created project.3. When you create the CP, network it with an Industrial Ethernet subnet. When you create the CP in HW Config, the necessary dialog is displayed in which you can network the device and assign the IP address.4. Select the ”Addressing” tab in

36、the properties dialog of the CP you want to address.5. Start a network search for available modules by selecting the “Browse.” button.6. Select the CP with the matching MAC address from the components listed.7. Assign the IP parameters taken from the networking to the CP by clicking the relevant but

37、ton. Result: The CP is now accessible on Industrial Ethernet using the IP address.Downloading the Configuration Data to the Target System You can download the configuration data to the S7 station on the following paths (interfaces): 1、MPI interfaceYou can use this interface to download configuration

38、 data or when assigning a MAC/IP address for the first time 。2、 Industrial Ethernet Here, you use the PG mode of the Ethernet CP in the S7 station 。Depending on the PG/PC interface used by the station on which you create your configuration, you can download the defined configuration data to the S7 station over the TCP/IP interface or over the ISO interface of STEP 7.3、When you download over the IP interface, the CP must already have been assigned an IP address。4、 When you download over the ISO interface, y