工業以太網OPEN IE的數據通訊方案

4)通信診斷

診斷功能對控制系統而言有著非常重要的地位，它對系統的調試、運行和故障排除起著關鍵的作用，step 7為simatic系統提供了在線和編程二類通信診斷的途徑，在線診斷具有一個分級概念的診斷功能，這種概念將使您能夠查詢關于simatic s7組件和功能的狀態信息，并對各種不同情形下的問題進行分類診斷，它覆蓋了下列內容：

·使用step 7對包括s7工作站、cp模板等硬件進行診斷和故障檢測。

·使用ncm s7進行網絡通訊診斷或模塊通訊功能和運行狀態的動態檢測。

·hw config提供所組態的在線或離線cp的通訊屬性的靜態信息。

因此從上述系統分類診斷中可看出ncm s7 diagnostics為在線cp模板的通訊功能及運行狀態提供了常規動態診斷，另外它還可以對cp模板進行出廠設置初始化、c-plug 卡格式化等操作。ncm s7可通過程序組simatic/step 7、cp屬性對話框或netpro連接屬性對話框來啟動。


圖5 通訊格式

與simatic manager管理器相同，在左側的瀏覽區中，可看到分層排列的診斷對象, 顯示的對象結構與當前正在檢查的cp類型、該cp組態的功能和相匹配的連接，瀏覽區中顯示了本地plc當前共有8個在線tcp connection連接；在右側的內容區，將可發現在瀏覽區域中選定的診斷功能的結果和狀態，即反映出這8個tcp connection連接的通信收發狀況，分別對應了6套臺秤（tcp connection3～connection8）、1套標簽打印機（tcp connection2）和1套條碼掃描儀（tcp connection1），還包含連接狀態、接收狀態和發送狀態等信息。如發生連接錯誤、中斷或警告，將在ncm s7左側的瀏覽區中顯示，如圖6所示：


圖6 ncm s7在線診斷窗口

通過鼠標在ncm s7瀏覽區域中選擇所診斷的對象，就可以執行功能診斷，也可通過相關菜單命令來操作，并且ncm s7診斷緩沖器提供了以太網cp上事件消息的查詢記錄，它包含了關于cp的所有通訊服務和診斷事件的詳細信息，診斷事件消息是記錄在cp模板內的環形緩沖區中，環形緩沖區可包含多達50條信息，另外在ncm s7中，則可保存多達500條消息。所有cp模板功能都將自動生成事件消息，調用診斷對象時消息被讀取并顯示，最新的消息將以最高的連續編號在最上一行中顯示，如果雙擊一個事先選定的事件消息則會顯示關聯的幫助文本，以便我們進一步詳細分析和處理該事件消息。

4 結束語

本文結合數據采集處理系統討論了西門子開放式工業以太網應用方案的實施情況，介紹了在open ie環境下基于tcp/ip協議實現simatic plc平臺與第三方設備的以太網自由通信過程，并且在半導體行業得到了成功的應用，open ie應用突破了工業以太網應用于同品牌plc與plc之間、plc與分布式i_o之間和plc與上位機之間通訊的局限，加速了工業以太網向不同陣營自動化平臺、現場設備層和i/o設備層拓展的趨勢，具有實現方法快速靈活、通信可靠穩定、網絡資源整合簡單和不受距離限制等特性，據arc的最新統計預測，2012年工業以太網現場設備層的市場規模預計將會超過四百萬個節點。綜觀當前全集成自動化開放式架構，無論是從縱向（從i/o設備層到mes層的數據、資產管理）還是橫向（單個智能組件和子系統之間的數據供應）信息集成來看，工業以太網及它的擴充技術（如：無線通信、gps廣域網通信、等時同步、功能安全等應用）為開放式架構的無邊界整合帶來了保障，工業以太網向不同層面、不同領域全方位延伸局面已勢不可當，面對當前競爭激烈和不斷變化的市場需求，只有樹立持續創新、勇于開拓的理念，才能共贏未來，開啟工業以太網更廣闊的發展空間。