工业互联网网络互联技术课件 任务一 运用S7协议采集工业数据-理论

任务4.1运用S7协议采集工业数据学习目标

理解数据互通的重要性。了解S7协议。运用S7协议采集工业数据智能机器与工厂控制系统在制品与智能机器在制品与工厂云平台（及管理软件）智能机器与智能机器工厂控制系统与工厂云平台（及管理软件）工厂云平台（及管理软件）与用户工厂云平台（及管理软件）与协作平台智能产品与工厂网络互联类型工业互联网通过企业内网和企业外网，将连接对象延伸到机器设备、工业产品和工业应用，实现各环节的泛在互联与数据顺畅流通。常用的数据互通协议包括OPCUA（开放连接性基金会统一架构）MQTT（消息队列遥测传输）S7协议（SiemensS7Protocol）运用S7协议采集工业数据S7通信协议是西门子S7系列PLC内部集成的一种通信协议，是S7系列PLC的精髓所在。它是一种运行在传输层之上的（会话层/表示层/应用层）、经过特殊优化的通信协议，其信息传输可以基于MPI网络、PROFIBUS网络或者以太网。S7通信协议运用S7协议采集工业数据S7通信支持两种方式1）基于客户端（Client）/服务器（Server）的单边通信；2）基于伙伴（Partner)/伙伴（Partner）的双边通信；运用S7协议采集工业数据客户端（Client）/服务器（Server）的单边通信客户端（Client）/服务器（Server）模式是最常用的通信方式，也称作S7单边通信。在该模式中，只需要在客户端一侧进行配置和编程；服务器一侧只需要准备好需要被访问的数据，不需要任何编程（服务器的“服务”功能是硬件提供的，不需要用户软件的任何设置）。运用S7协议采集工业数据例如：SCADA与PLC通讯服务端就是下位PLC，响应客户端的请求，向客户端提供数据。客户端就是上位SCADA，向服务端请求数据，发送指令。服务端不能主动发送数据，客户端不请求，服务端不响应。伙伴（Partner)/伙伴（Partner）的双边通信有时候我们需要双向通信就需要伙伴（Partner)/伙伴（Partner）的通信模式。伙伴（Partner)/伙伴（Partner）也称S7双边通信。需要在工程中进行伙伴配置，分为主动伙伴和被动伙伴。主动伙伴主动建立连接，建立连接后伙伴间可以进行双向数据传递。即两端即是服务端也是客户端。运用S7协议采集工业数据运用数据互通技术客户端（Client）客户端其实是在S7通信中的一个角色，它是资源的索取者；而服务器则是资源的提供者。服务器（Server）通常是S7-PLC的CPU，它的资源就是其内部的变量/数据等。客户端通过S7通信协议，对服务器的数据进行读取或写入的操作。常见的客户端包括：人机界面（HMI）、编程电脑（PG/PC）等。运用S7协议采集工业数据其中，第1~4层会由计算机自己完成（底层驱动程序）；第5层TPKT，应用程数据传输协议，介于TCP和COTP协议之间；这是一个传输服务协议，主要用来在COTP和TCP之间建立桥梁；第6层COTP，COTP是OSI7层协议定义的位于TCP之上的协议。COTP以“Packet”为基本单位来传输数据，这样接收方会得到与发送方具有相同边界的数据；第7层，S7communication，这一层和用户数据相关，对PLC数据的读取报文在这里完成；运用S7协议采集工业数据S7通信协议是西门子S7系列PLC内部集成的一种通信协议，是S7系列PLC的精髓所在。它是一种运行在传输层之上的（会话层/表示层/应用层）、经过特殊优化的通信协议，其信息传输可以基于MPI网络、PROFIBUS网络或者以太网。S7通信协议运用S7协议采集工业数据运用数据互通技术客户端（Client）客户端其实是在S7通信中的一个角色，它是资源的索取者；而服务器则是资源的提供者。服务器（Server）通常是S7-PLC的CPU，它的资源就是其内部的变量/数据等。客户端通过S7通信协议，对服务器的数据进行读取或写入的操作。常见的客户端包括：人机界面（HMI）、编程电脑（PG/PC）等。其中，第1~4层会由计算机自己完成（底层驱动程序）；第5层TPKT，应用程数据传输协议，介于TCP和COTP协议之间；这是一个传输服务协议，主要用来在COTP和TCP之间建立桥梁；第6层COTP，COTP是OSI7层协议定义的位于TCP之上的协议。COTP以“Packet”为基本单位来传输数据，这样接收方会得到与发送方具有相同边界的数据；第7层，S7communication，这一层和用户数据相关，对PLC数据的读取报文在这里完成；运用S7协议采集工业数据运用S7协议采集工业数据要建立与S7PLC的连接，有3个步骤1、通过TCP端口102连接到PLC2、在ISO层连接（COTP连接请求）3、在S7comm层连接（s7comm.param.func=0xf0，Setup通信）步骤1：使用PLC/CP的IP地址。步骤2：用作两个字节长度的目标TSAP。目标TSAP的第一个字节编码通信类型（1=PG，2=OP）。目标TSAP的第二个字节编码机架和插槽号：这是PLCCPU的位置。插槽编号在位0-4中编码，机架编号在位5-7中编码。步骤3：用于协商S7comm的具体细节（如PDU大小）。运用S7协议采集工业数据运用S7协议采集工业数据运用S7协议采集工业数据运用S7协议采集工业数据小结

本次任务学习了使用S7协议进行工业数据采集的方法，并以采集温度数据为例进行了实操操作。通过本次任务，我们获得了对S7