棒材生产线二级系统与一级PLC

1、棒材生产线二级系统与一级PLC之间通信的实现ImplementationofCommunicationbetweenLeveltwoandLevelonePLCofBarLine/ZHANGYujunClient/ServermodelandSocketprogramminginterfaceareintroducedbriefly.CombiningwiththeproductionpracticeandtherequirementofindustrialproductionofBarLine，leveltwocommu-nicateswithlevelonebyTCP/IP，Socketa

2、ndClient/Servermodel.1序言以前，二级过程控制系统（L2）在国内现有的棒材生产线中稀有应用，这使企业在生产过程控制和优化管理上有着很大的限制性。随着科学技术的蓬勃发展和市场富强的竞争需求，生产中缺少二级过程控制系统会对今后企业全面提升现代管理水平和综合竞争能力带来很多功能缺失。因此，为了高水平川组织生产过程和保证产质量量，现在新的棒材生产线都增加了二级过程控制系?y。某钢厂棒材生产二级过程控制系统与一级基础自动化经过TCP/IP协议，采用Socket通信方式，运用Client/Server模式进行通信连接。L2与L1通信的数据依照报文的格式交换数据，经过调用不同样的进度实现

3、系统功能。2客户机/服务器模式在TCP/IP网络中，两个进度间相互作用的主机模式是客户机/服务器模式（Client/Servermodel）,即客户机向服务器发出请求，服务器接收到央求后，供应相应服务。客户机/服务器模式在操作过程中采用的是主动请示方式，详尽步骤以下。第一，服务器方要先启动，并依照请示供应相应服务，详尽过程以下所示：1）打开一通信通道并见告当地主机，它愿意在某个公认地址上接收客户央求；2）等待客户央求到达该端口；3）接收到重复服务央求，办理该央求并发送应答信号；4）返回2），等待另一个客户央求；5）关闭服务器。客户方的主要操作步骤以下所示：1）打开一通信通道，并连接到服务器所在

4、主机的特定端口；2）向服务器发送服务央求报文，等待并接收应答，连续提出央求；3）央求结束后关闭通信通道并停止。某钢厂棒材生产线系统中，二级计算机为服务器，一级PLC为客户端。3Socket编程接口的实现原理Socket也被称作“套接字”，是支持TCP/IP协议的网络通信的编程接口。由于TCP/IP协议的核心部分是传输层协议（TCP、UDP、网络层协议（IP）和物理接口层，这三层在操作系统内核实现。网络应用编程需要经过核外的应用程序才能实现，这里使用Socket编程接口来实现。网络编程接口Socket是上层应用程序访问网络的界面，与设计员直接打交道的是编程接口，而不是TCP/IP的核心程序。So

5、cket与TCP/IP协议的关系如图1所示。应用程序经过Socket向网络发出央求也许应答网络央求。Socket规定，通信的响应方是服务器端，即服务器端的动作是及被动接受客户端的连接央求；通信的央求方是客户端，监听以即客户端主动地与服务器端建立连接。Socket通信的工作过程中，必定第一启动服务器端来建立Socket对象，使该Socket对象和当地网络地址绑定到一起，一个尔后使该Socket对象处于侦听状态。Socket编程接口包括进行网络通信必要的五种信息：连接的协议、当地主机的IP地址、当地进度的协议端口、远端使用主机的IP地址、远端进度的协议端口。4一级PLC硬件配置及软件编程某钢厂棒材

6、线一级基础自动化控制系统采用西门子S7-400PLC控制，整个生产地域分为炉区、粗中轧区、精轧区、冷床精四个地域，每套PLC控制一个生产地域。整区PLC系统采用以太网模块CP443-1与L2进行通信，并且CP443-1支持Socket协议。一级PLC硬件配置以下：PS40710A；CPU416-2DP；CP443-1；DI模块；DO模块。一级PLC程序使用西门子的Step7V5.4进行编程，当一级PLC的CPU与其他站经过以太网通信时，在网络配置中为CPU新建TCPconnection，将当地和远程按指定的IP地址以及端口号填写。若是是一级PLC发送数据，那么需要在新建TCPconnectio

7、n时，选择激活连接(Activeconnectionestablishment)。若是是一级PLC等待接收数据，则不需要选择激活连接，如图2所示。网络配置完成后，当采用Socket编程接口接见PLC时，使用功能块FC5(AG_LSEND和FC60(AG_LRECV分别对数据进行发送和接收。FC50功能块将对应的DB数据块中的数据发送给二级计算机，FC60功能块将接收到二级计算机的数据存至相应的DB数据块中。二级与一级之间的数据通信某钢厂棒材线L2与L1之间的数据通信经过以太网，采用TCP/IP协讲和Socket接口进行数据交换，通信的数据采用报文形式。它们之间有两个线程，一个是从L1到L2的，

8、另一个是从L2到L1的。L2接收L1数据时，经过指定的端口号，使用SocketServer接口与一级PLC建立通信连接。L2向L1发送数据时，SocketClient经过指定的端口向一级PLC发出连接央求。L1发送数据给L2L1给L2发送的报文分实时发送和事件发送两类报文。这里说的实时发送即无论L1数据信号有无变化，都按L1设定的扫描时间将实质数据发送出去，如现场采集的热检信号等实质值数据为实时发送。事件发送即只有信号与以前信号状态发生变化才会发送，如飞剪事故剪切信号、轧机状态信号等数据为按事件发送。要发送的报文依次排队且按事件报文触发优先原则，由FC50功能块经过指定的端口和IP地址发送给L

9、2c这样，PLC每次只能发送一个报文给L2。依照棒材二级系统的实质需求，L1传达给L2的报文包括：1）实时发送报文：实质值报文；物料追踪报文。2）事件发送报文：剪切报文；轧机状态报文；炉区报文。当L2接收L1数据时，L2服务器使用SocketServer进度监听指定的端口，等待L1连接央求；L1连接后，会话产生；在完成会话后，关闭连接。L2接收到L1的报文后，依照接收报文中的报文ID号，经过对应的进度对数据进行办理，将数据储藏至数据库。L2发送数据给L1二级过程控制系统经过计算模型将工作辊辊径以及机架轧制速度的设定值算出。当L2?l送预设定数据给L1时，L2使用SocketClient进度对一级PLC的指定端口发出连接央求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。L2由操作工在L2画面手动触发向L1