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如果 CPU 1515SP PC (F) 分配的接口从“SIMATIC PC 站”(SIMATIC PC station)更改为“无，或其它Windows 设置”(None, or a different Windows setting)，则 CPU1515SP PC (F) 路由的现有S7 连接将失效。由于 PLC 现在不再处理此连接的路由功能，在编译 CPU 1515SPPC (F)时，将不会显示与无效连接相关的消息。在编译连接的端点时，将仅显示路由的无效 S7 连接。路由的 S7 连接所需的接口必须在CPU 1515SP PC (F) 上明确指定。可以在“PROFINET 内置[X2] > 接口分配”(PROFINETonboard [X2] > Interface assignment) 下的属性中编辑 CPU1515SP PC (F)的接口分配。通过带有串口（RS232、RS422 或 RS485）的通信模块 (CM)，可建立 S7‑1500、ET 200MP和ET 200SP 的点到点连接。• S7‑1500/ET 200MP：– CM PtP RS232 BA– CM PtPRS422/485 BA– CM PtP RS232 HF– CM PtP RS422/485 HF• ET 200SP：– CMPtP通过点到点连接，通信模块与具有通信能力的第三方系统或设备之间可以进行双向数据交换。进行点到点通信时，需要至少两个通信伙伴。通过RS422 和 RS485，可以在两个以上通信伙伴间进行通信。点到点连接的通信协议• Freeport 协议（也称为 ASCII协议）• 3964(R) 程序• RTU 格式的 Modbus 协议（RTU：远程终端设备）• USS 协议（通用串行接口协议）根据ISO/OSI 参考模型，这些协议将使用不同层：• Freeport：使用第 1 层（物理层）• 3964 (R)、USS 和Modbus:使用第 1 层和第 2 层（物理层和数据链路层。与Freeport 相比，传输的可靠性更高）。USS 和Modbus 还使用第 4 层。Freeport 协议的特性•通过一个可选择的结束条件（例如，超出字符延时时间、收到结束字符、收到一定数量的数据），接收方可以识别出数据传输是否结束。•但发送方无法识别接收方所接收到的发送数据有无错误通过 Freeport 或 3964 (R) 通信进行数据交换待发送的数据将存储在相应CPU数据块的用户程序（发送缓冲区）中。通信模块上的接收缓冲区将用于存储接收数据。检查接收缓冲区的属性，必要时进行调整。必须创建用于在CPU中接收的数据块。在 CPU 的用户程序中，可通过“Send_P2P”和“Receive_P2P”指令在 CPU 和 CM间进行数据传输。建立 Freeport 或 3964 (R) 通信的步骤1. 在 STEP 7的硬件和网络编辑器的设备视图中，组态一个带有 CPU 和 CM 的 S7‑1500 组态。2. 在 STEP 7 的设备视图中，选择CM 的接口。3. 在 STEP 7 巡视窗口的“属性 > 常规”(Properties > General)下，分配接口的参数（例如连接通信、消息发送组态）。4. 在“通信 > 通信处理器”(Communication>Communications processor)下的“指令”(Instructions)任务卡中，选择“Send_P2P”或“Receive_P2P”指令，并将指令拖放到用户程序中（例如拖入 FB）。5.根据组态，指定这些指令的参数。6. 将硬件配置和用户程序下载到CPU。或者：通信模块的动态参数分配在某些类型的应用中，动态建立通信连接更有优势。即，通过一个特定的应用中的程序建立通信。这种应用的典型示例有串行计算机生产商。为了用户更为便捷地使用用户接口，这些制造商可以按照特定的操作要求对通信服务进行调整。Freeport的通信指令一共有 3 条指令可在用户程序中动态组态 Freeport 通信。以下情况适用于所有 3条指令：之前有效的组态数据将被覆盖，但不会在目标系统中yongjiu保存。•“Port_Config”指令可用于对通信模块的相关端口进行程序控制的组态。•“Send_Config”指令可用于对相关的端口进行动态组态。例如，传输的时间间隔和中断（串行传输参数）。•“Receive_Config”指令可用于对相关的端口进行动态组态。例如，消息传输的开始和结束条件（串行接收参数）建立不同 S7子网间 S7 连接的步骤可通过各种 S7 子网（PROFIBUS、PROFINET/工业以太网）建立 S7 连接（S7 (页323)路由）。1. 在 STEP 7 的“设备与网络”(Devices & networks)编辑器的网络视图中，组态通信伙伴。2. 选择“网络”(Network) 按钮。3. 通过拖放操作，连接 S7子网（PROFIBUS、PROFINET/工业以太网）中的相应接口。4. 选择“连接”(Connections)按钮，并从下拉列表中选择“S7 连接”(S7 connection) 条目 指令一共有 2种指令可在用户程序中动态组态 3964 (R)通信。以下情况适用于这些指令：之前有效的组态数据将被覆盖，但不会在目标系统中yongjiu保存。•“Port_Config”指令可用于对通信模块的相关端口进行程序控制的组态。•“P3964_Config”指令可用于对协议的参数进行动态组态。USS 协议的特性•一种简单的串行数据传输协议，采用半双工模式并通过循环帧进行数据传输，为驱动技术量身定制。• 根据主站/从站模式进行数据传输。–主站可以访问驱动器的功能，并可以控制驱动器，读取状态值，对驱动器参数进行读/写操作。通过 USS通信进行数据交换该通信模块将作为主站。主站可以向Zui多 16个驱动器连续发送帧（任务帧），并将收到每个所寻址驱动器的响应帧。在以下条件下，驱动器发送一个响应帧：• 接收到的帧无错误•驱动器在此帧中寻址如果不满足以上这些条件，或者在广播帧中对驱动器进行寻址，则驱动器将不发送响应帧。如果主站在一定的处理时间（响应延时时间）之后从驱动器接收到一条响应帧，则主站与相应的驱动器之间存在连接。建立USS 通信的步骤1. 在 STEP 7 的硬件和网络编辑器的设备视图中，组态一个带有 CPU 和 CM 的 S7‑1500组态。2. 在项目树中，选择“程序块”(Program blocks)文件夹。双击该文件夹，打开文件夹中的OB1。将打开程序编辑器。3. 从“指令”(Instructions)任务卡的“通信”(Communication) 区域中的“通信处理器”(Communications processor)文件夹，根据当前的任务选择 USS 通信的指令，并将其拖放到 OB1 的一个程序段中：–使用“USS_Port_Scan”指令，可通过 USS 程序段进行通信。–“USS_Drive_Control”指令为驱动器准备发送数据并评估驱动器的响应数据。–“USS_Read_Param”指令可用于读出驱动器的参数。– “USS_Write_Param”指令可用于更改驱动器的参数。4.根据组态，指定这些指令的参数。采用串行、异步传输的通信方式，传输速率高达 115.2 kbps，半双工。•根据主站/从站模式进行数据传输。• Modbus 主站可发送向 Modbus 从站进行读写操作的作业：–读取输入、定时器、计数器、输出、存储位、数据块– 写入输出、存储位、数据块• 还可以向所有从站进行广播。通过 Modbus 通信(RTU) 进行数据交换通信模块可以作为 Modbus 主站，也可以作为 Modbus 从站。Modbus主站可与一个或多个Modbus 从站进行通信（具体数量取决于物理接口）。只允许 Modbus 主站通过对 Modbus从站进行显式寻址，向 Modbus 主站返回数据。从站将检测数据传输是否终止，并进行确认。如果发生错误，将向主站发送一个错误代码。建立Modbus 通信 (RTU) 的步骤1. 在 STEP 7 的硬件和网络编辑器的设备视图中，组态一个带有 CPU 和 CM 的S7‑1500 组态。2. 在项目树中，选择“程序块”(Program blocks)文件夹。双击该文件夹，打开文件夹中的OB1。将打开程序编辑器。3. 从“指令”(Instructions)任务卡的“通信”(Communication) 区域中的“通信处理器”(Communications processor)文件夹，根据当前的任务选择 Modbus 通信的指令，并将其拖放到 OB1 的一个程序段中：–“Modbus_Comm_Load”指令将对 Modbus 通信的 CM 端口进行组态。–“Modbus_Master”指令可用于调用 Modbus 主站的功能。– “Modbus_Slave”指令可用于调用 Modbus从站的功能。4. 根据组态，指定这些指令的参数。5. 将硬件配置和用户程序下载到 CPU。更多信息•有关通过点到点连接进行通信的更多详细信息以及串行数据传输的基本知识，请参见功能手册《CM PtP 通信模块 -点到点连接的组态 需了解的 OPC UA知识11.1.1 OPC UA 和工业 4.0信息与数据交换的统一标准工业 4.0 是指在企业层级对 IT系统中的大量生产数据进行统一应用、评估和分析。借助工业4.0，生产与企业层级间的数据交换正在迅速增长。但为确保成功执行，信息与数据交换应采用统一的标准。标准OPC 仅支持 Windows 操作系统。为了应对这一限制条件，OPC Foundation 研发出了OPC UA（OPC统一架构）标准。由于 OPC UA标准独立于特定的操作系统，并采用安全传送机制和数据语义描述，尤其适合于跨层级的数据交换。机器数据（受控变量，测量值或参数）也可采用这种方式传输。这一概念比较重要的一点是允许进行OPC UA 通信和实时通信，从而实现对时间要求严格的机器级数据传送。OPC UA 具有极高的可扩展性，可以在传感器、控制器和MES 或 ERP 系统之间实现一致的信息交换。OPC UA不仅可进行数据传递，还可传递与数据有关的信息（数据类型），可对该数据进行机器解析访问。独立于特定的传输层OPC UA目前支持以下传输机制和协议：• 通过 TCP/IP，将消息作为二进制流直接传输• 通过 TCP/IP 和 HTTP 采用 XML形式传送消息。由于这种传输机制仅支持慢速传输，极少使用。S7-1500 CPU 不支持该传输机制。所有 OPC UA应用均支持二进制数据交换（基于 OPC UA 技术规范）。简单的客户端/服务器机制OPC UA 服务器可在网络中提供大量信息，如有关CPU、OPC UA 服务器、数据和数据类型的信息。OPC UA 客户端访问这些信息。支持多种编程语言OPC基金会已推出了不同编程语言版本的 OPC UA 标准：已停止对 ANSI C 和 Java 的堆栈进行维护，但仍可以使用.NET、ANSI C 和 Java 的堆栈。OPC 基金会提供了 .NET协议栈，并以开源软件的形式提供了示例程序。请参见“GithubOPC UA 可用于不同性能等级的设备：• 传感器• 嵌入式系统•控制器• PC 系统• 智能手机• 运行 MES 或 ERP 应用程序的服务器。设备的性能等级因配置文件而异。利用不同的 OPC UA配置文件，可以针对超小型简单设备以及极高性能的设备调整 OPC UA。OPC UA行规描述的是服务器和客户端必须支持的功能和服务。可以选择提供行规中未要求的其它功能/服务。OPC UA 配置文件与PROFINET 配置文件不同；后者从供应商中立的软件接口意义上为安装和系统定义附加的跨供应商属性和行为。Nano EmbeddedDevice 2017 Server Profile对于功能极为有限的超小型设备，可以采用 OPC 基金会的“NanoEmbedded Device 2017Server Profile”。其作用相当于核心服务器，并定义了 OPC UA TCP二进制协议作为所需的传输行规。通过该行规无需 UA安全性即可建立连接，但不支持订阅或方法调用。该配置文件可根据需要支持诊断对象和变量。其它行规基于“Nano EmbeddedDevice 2017 Server Profile”进行创建，需要使用更多资源，可提供更多功能。Micro EmbeddedDevice 2017 ServerProfile此行规提供的功能有限；且需要至少两个并行连接。该文件支持订阅/数据监视功能，但不支持 UA 安全性和方法调用。•S7-1200 基本控制器支持“Micro Embedded Device 2017 Server Profile”。S7-1200还支持UA 安全性。Embedded 2017 UA Server Profile该配置文件专为搭载 50 MB 以上 RAM和更高性能处理器的设备而开发。它基于 MicroEmbedded Device Server 配置文件。它还需要 UA安全性和方法调用。服务器必须使其使用的类型模型（数据类型、引用类型、变量类型等）可用。• S7-1500gaoji控制器支持“Embedded 2017 UA Server Profile”。标准和全局发现配置文件“OPC UASpecification Part 7”定义附加配置文件：• “Standard 2017 UA ServerProfile”，适用于基于 PC 的 OPC UA 服务器• 2个全局配置文件，“Global Discovery Server2017 Profile”和“Global Discovery andCertificate Management 2017Server Profile”，涵盖了全局发现服务器所需的服务和信息模型类型-实例概念OPC UA为命名空间提供了一个完全互连的（全网状网络）面向对象的信息模型，包括对象描述的元数据。可以通过相互之间引用实例及其类型来生成任何对象结构。由于服务器会公开其实例和类型系统，客户端可以浏览此网络并获取所需的全部信息。无论是实例还是类型定义，都在运行过程中使用。关于如何处理对类型的引用的过程或概念会随着时间的推移而得到优化。这些优化会体现在OPCUA 规范的新版本中（例如 V1.03 => V1.04）。PLC 变量映射OPC UA 服务器中的信息（如，PLC变量）可建模为节点，通过引用相互连接。服务器会在地址空间显示语义，也可以通过客户端获取（在导航时）。这样，即可通过 OPC UA客户端从一个节点浏览另一个节点，查找可读取、监视或写入的内容。集成信息安全机制OPC UA 可在不同层级应用息安全机制：• 仅当OPC UA 客户端和 OPC UA 服务器均通过 X.509-v3证书进行注册并接受对方的证书时，服务器与客户端之间才能建立安全连接（应用层的信息安全）。可以使用多种安全策略，包括服务器和客户端之间的非安全连接（安全策略：“不安全”）。•服务器可以随时向用户请求以下信息，以便进行授权访问（身份验证）：- 用户证书（不可在 STEP 7 中组态） S7-1200/S7-1500 CPU 的 OPC UA在 OPC UA中，一个系统作为服务器运行，并为其它系统（客户端）提供数据和已有信息。举例来说，OPC UA 客户端可对 OPC UA服务器上的数据进行读写访问。OPC UA 客户端可调用OPC UA服务器中的方法。可通过客户端在线访问此数据，包括关于性能和诊断的信息。在 OPC UA术语中，此功能称为“Browsen”。使用“Subscription”功能无需对变量进行定期读取；通过此功能，服务器可通知客户端值的更改情况。系统可为客户端和服务器。S7-1500CPU 的 OPC UA 服务器自固件版本 2.0 起，S7-1500 CPU 配备 OPC UA 服务器。以下章节将介绍如何组态S7-1500 CPU 的 OPC UA 服务器才能使数据和方法可用于 OPC UA 客户端，以便客户端可对 CPU 上的 PLC变量进行读访问和写访问以及可以调用服务器方法。以下章节还将介绍如何将配套规范集成到 OPC UA 服务器的地址空间中。S7-1200CPU 的 OPC UA 服务器自固件 V4.4 起，S7-1200 CPU 配备 OPC UA 服务器。OPC UA服务器组态通常与在 S7-1500 CPU 中的组态一样；功能范围和数量限值受所支持“Micro Embedded Device2017 Server Profile”的限制。与 S7-1500 CPU 不同的是，“RegisteredRead”和“Registered Write”功能不可用。自固件版本 V4.5 起，S7-1200 CPU支持服务器方法以及结构化数据类型（结构和数组）。更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助。S7-1500 CPU 的 OPC UA客户端自固件版本 V2.6 起，S7-1500 CPU 额外配备 OPC UA客户端。以下部分将介绍如何使用标准化指令（PLCopen 函数块）创建用户程序，该程序在 OPC UA 客户端中提供以下功能：• 从OPC UA 服务器读取数据• 向 OPC UA 服务器写入数据• 调用 OPC UA 服务器的方法STEP 7 (TIAPortal) 提供客户端接口编辑器并为 OPC UA 连接分配参数，以帮助用户创建用户程序。指令（“指令 > 通信 >OPC UA”(Instructions > Communication > OPCUA)）的帮助中详细介绍了作为客户端的 S7-1500 CPU 的 OPC UA 指令。访问 OPC UA应用程序下文介绍了通过同一站中的 CP 对包含 OPC UA 应用程序的 S7-1500CPU（客户端或服务器）进行访问的可能情况。还介绍了将这些访问方式与“IP 转发”功能相结合，以通过S7-1500 站访问另一个IP 子网的设备。可以在巡视窗口的 CPU 属性“gaoji组态”(Advanced configuration)区域中找到所有相关设置。需满足以下要求才能通过 CP 接口访问 CPU 中的 OPC UA 应用程序：• S7-1500CPU（gaoji控制器）固件版本为 V2.8 或更高版本，S7-1500R/H CPU 固件版本为V3.1 或更高版本• CP1543-1 固件版本 V2.2 或更高版本建议：使用固件版本为 V3.0 或更高版本的 CP 1543-1。自该版本起，还为虚拟接口(W1) 提供安全功能（防火墙），且不需要在站与非安全网络之间安装额外的防火墙。原理：用于通过通信模块进行访问的接口对于 CPU应用程序（如 OPC UA），必须组态虚拟接口 (W1) 才能通过 CP 接口对其进行访问。之后可以通过此虚拟接口的 IP地址参数访问基于 IP 的应用程序