利用MVI56-GEC模块实现1756控制系统和西门子PLC通过TCP/IP以太网通讯

• 关键词：S7-300/S7-400,PLC,以太网通讯,1756控制系统
• 作者：Prosoft
• 摘要：在许多的工矿企业当中西门子的S7-300/S7-400 PLC有很大的装机量，在包括罗克韦尔和施耐德电气等众多自动化厂商通过加入ODVA组织并普遍开始采用了以太网的通讯方式之时，西门子的以太网通讯方案因为其复杂和种类繁多，仍然不被多数用户所了解。 某冶金企业曾经采用了西门子S7 PLC作为其早期控制系统，在新的生产线当中该公司选择了罗克韦尔自动化的1756控制系统，而两种系统之间用户希望采用以太网的方式完成数据的交换。

一 客户的需求和面临的问题：

在许多的工矿企业当中西门子的S7-300/S7-400 PLC有很大的装机量，在包括罗克韦尔和施耐德电气等众多自动化厂商通过加入ODVA组织并普遍开始采用了以太网的通讯方式之时，西门子的以太网通讯方案因为其复杂和种类繁多，仍然不被多数用户所了解。 某冶金企业曾经采用了西门子S7 PLC作为其早期控制系统，在新的生产线当中该公司选择了罗克韦尔自动化的1756控制系统，而两种系统之间用户希望采用以太网的方式完成数据的交换。

 二 解决方案介绍：

 西门子的以太网有很多种，较为常见的形式如下：
1） ISO通讯传输：ISO传输协议支持基于ISO的发送和接收，该服务支持大数据量的数据传输（最大8KB），ISO数据接收有通信方确认，通过功能块可以看到确认信息。
2） ISO on TCP以太网: ISO-on-TCP提供了S5兼容通信协议，通过组态连接来传输数据和变量长度。ISO-on-TCP符合TCP/IP，但相对于标准的TCP/IP，还附加了RFC 1006协议，RFC 1006是一个标准协议，该协议描述了如何将ISO映射到TCP上去。
3） TCP/IP以太网: TCP/IP传输控制协议，提供了数据流通信，但并不将数据封装成消息块，因而用户并不接收到每一个任务的确认信号。支持面向TCP/IP的Socket，支持给予TCP/IP的发送和接收，使得设备（例如PC或非西门子设备）在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持大数据量的数据传输（最大8KB）。通过该以太网，SIMATIC S7可以通过建立TCP连接来发送/接收数据。
4） UDP/IP以太网：UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）提供了S5兼容通信协议，适用于简单的、交叉网络的数据传输，没有数据确认报文，不检测数据传输的正确性。属于OSI参考模型第4层的协议。UDP支持基于UDP的发送和接收，使得设备（例如PC或非西门子公司设备）在工业以太网上的通信非常容易。该协议支持稍小数据量的数据传输（最大2KB），通过UDP，SIMATIC S7通过建立UDP连接，提供了发送/接收通信功能，与TCP不同，UDP实际上并没有在通信双方建立一个固定的连接。除了上述协议，FETCH/WRITE还提供了一个接口，使得SIMATIC S5或其他非西门子公司控制器可以直接访问SIMATIC S7 CPU。
以上4种以太网主要都是工作于ISO/OSI模型的1到4层，也是西门子S5时期常用的以太网通讯技术。
5） S7 工业以太网：主要底层还是基于ISO传输或者ISO on TCP以太网的协议，该以太网在ISO/OSI的第7层应用层上确认对方的数据传输该连接，可用于所有S7/M7设备。 SIMATIC S7/M7-300/400站之间数据的可靠传输(使用“BSEND/BRCV”或“PUT/GET” SFB)。 高速，不可靠数据传输取决于对方与时间相关的操作(使用“USEND/URECV”SFB)。
6） ProfiNet以太网：PROFINET囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等功能，可以更好的兼容工业以太网和现场总线PROFIBUS技术。PROFINET其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化。

在众多西门子以太网方案中，ProSoft目前可以提供的1756机架插入式模块主要可以支持两种以太网形势：TCP/IP以太网和西门子S7工业以太网。最终用户选择了，最为简单方便的TCP/IP以太网来完成此项目。

三 1756控制系统以及MVI56-GEC方案特性：

1）MVI56-GEC 模块提供一个标准以太网应用端口，可以支持同时作为5个主站和5个从站。

 2）该模块可以直接插入控制系统的远程或者本地机架，通过背板与控制系统的CPU 进行数据交换，占用1 个ControlLogix 槽位。利用Logix5000完成参数设置和数据传输的监视。

3）该模块支持带电拔插，所有工作参数与1756模块一致。

 4）模块内置5000个 字的寄存器供用户使用。

5）ProSoft 通讯产品具有三年质量保证

在西门子PLC一侧组态时，在“SIMATIC Manger”界面中点击“Configure Network” 键，打开“NetPro”设置网络参数。选择建立TCP连接只需要在Netpro下新建连接，类型选择为“TCP connection”即可。可以看到该以太网通讯是通过IP地址和PORT号来收发数据，此时该服务使用的协议为TCP协议。

利用MVI56-GEC模块通过西门子TCP/IP以太网可以使Logix5000和STEP7互相发送数据了。

四， 总结：

该方案简单易行，西门子各系列PLC工业以太网通信处理器（CP——Communicaton Processer，通信处理单元），CP243-1系列、CP343-1系列、CP443-1系列都可以支持TCP/IP以太网通讯方式。同时采集上来的数据通过背板直接进入1756系统的CPU，数据传输安全可靠。

 ProSoft除了1756产品系统之外，还为1769，SLC500，PLC5等控制系统提供该功能网络模块。