基于西门子开放式工业以太网的数据流通信方案(3)

1．系统组成

本系统现场设备丰要包含有GODEX热敏标签条码打印机、METROLOGIC条形码扫描仪、TCS电子台秤和辊道秤等，为满足这些设备数据处理和控制的要求，采用带有CP343—1通信处理机的s7-300PLC，并充分利用工厂现有的局域网资源，组成一个基于TCP/IP数据流的工业以太网通信方案，以满足各工艺段的需要，也使S7-300PLC资源得到充分的利用和发挥，系统组成如图3所示。

图3系统示意图

S7-300CP模板的S7应用程序是基于S5兼容接口SEND/RECEIVE来实现开放式IE通信，CP最多可同时建立16个TCP/IP任务资源的连接，虽然TCP/IP是基于面向数据流通信的服务，而非基于消息的数据包传输服务，这就意味着发送的数据没有任何有用于数据的信息，例如长度、起始和结束信息，接收端只能提供相对应的接收长度和特征符来获取正确的信息，因此需考虑SEND/RECEIVE收发功能的输出参数及状态的判别，来协调双方的请求和响应，以确保双方可靠通信，另外对于接收方还需注意接收缓冲区数据流的定位问题。总之，SEND/RECEIVE接口所集成的基于TCP/IP的socket接口访问为实现与第三方设备的数据交换提供了灵活多样服务，基于TCP连接的接口框图如图4所示。

图4TCP接口框图

图4描述了S7-300PLC所带CP模板与现场TCP/IP设备的连接框架，首先配置S7-300PLC作为TCP客户端，电子台秤作为TCP服务器端，经客户端请求服务器端来进行两者的TCPnative连接，连接成功返回后再执行SEND/RECEIVE功能服务，来实现与电子台秤的双向数据采集的通信任务。

2．通信接口

开放式IE通信伙伴CP的数据通信是通过SEND/RECRIVE接口模式完成的，其接口基于ISO模型1~4层所有的协议，为TCP服务提供了统一的socket接口到每个端口，允许通过工业以太网实现SIMATICS7PLC与带以太网端口设备的通信；选择功能包AG_SEND(FC5)和AG_RECV(FC6)可用于带以太网CP343.1模板的S7-300PLC与具有TCP/IP接口的第三方站通信，FC5和FC6功能包含在STEP7的SIMATIC_NET_CP库中，需通过输入参数ACT激活才可调用，它运行需要多个081循环周期，并可以在一个连接中同时进行收发通信，CPU将对连接进行监控，一旦连接中断，CPU将自动重新恢复该连接，其通信过程结束标志变量为DONE或ERROR，状态结果变量为STATUS，程序可根据这些结果对收发任务进行评估，但只有在同一周期内才有效。