工业以太网OPEN IE的数据通讯方案

4)通信诊断

诊断功能对控制系统而言有着非常重要的地位，它对系统的调试、运行和故障排除起着关键的作用，step 7为simatic系统提供了在线和编程二类通信诊断的途径，在线诊断具有一个分级概念的诊断功能，这种概念将使您能够查询关于simatic s7组件和功能的状态信息，并对各种不同情形下的问题进行分类诊断，它覆盖了下列内容：

·使用step 7对包括s7工作站、cp模板等硬件进行诊断和故障检测。

·使用ncm s7进行网络通讯诊断或模块通讯功能和运行状态的动态检测。

·hw config提供所组态的在线或离线cp的通讯属性的静态信息。

因此从上述系统分类诊断中可看出ncm s7 diagnostics为在线cp模板的通讯功能及运行状态提供了常规动态诊断，另外它还可以对cp模板进行出厂设置初始化、c-plug 卡格式化等操作。ncm s7可通过程序组simatic/step 7、cp属性对话框或netpro连接属性对话框来启动。


图5 通讯格式

与simatic manager管理器相同，在左侧的浏览区中，可看到分层排列的诊断对象, 显示的对象结构与当前正在检查的cp类型、该cp组态的功能和相匹配的连接，浏览区中显示了本地plc当前共有8个在线tcp connection连接；在右侧的内容区，将可发现在浏览区域中选定的诊断功能的结果和状态，即反映出这8个tcp connection连接的通信收发状况，分别对应了6套台秤（tcp connection3～connection8）、1套标签打印机（tcp connection2）和1套条码扫描仪（tcp connection1），还包含连接状态、接收状态和发送状态等信息。如发生连接错误、中断或警告，将在ncm s7左侧的浏览区中显示，如图6所示：


图6 ncm s7在线诊断窗口

通过鼠标在ncm s7浏览区域中选择所诊断的对象，就可以执行功能诊断，也可通过相关菜单命令来操作，并且ncm s7诊断缓冲器提供了以太网cp上事件消息的查询记录，它包含了关于cp的所有通讯服务和诊断事件的详细信息，诊断事件消息是记录在cp模板内的环形缓冲区中，环形缓冲区可包含多达50条信息，另外在ncm s7中，则可保存多达500条消息。所有cp模板功能都将自动生成事件消息，调用诊断对象时消息被读取并显示，最新的消息将以最高的连续编号在最上一行中显示，如果双击一个事先选定的事件消息则会显示关联的帮助文本，以便我们进一步详细分析和处理该事件消息。

4 结束语

本文结合数据采集处理系统讨论了西门子开放式工业以太网应用方案的实施情况，介绍了在open ie环境下基于tcp/ip协议实现simatic plc平台与第三方设备的以太网自由通信过程，并且在半导体行业得到了成功的应用，open ie应用突破了工业以太网应用于同品牌plc与plc之间、plc与分布式i_o之间和plc与上位机之间通讯的局限，加速了工业以太网向不同阵营自动化平台、现场设备层和i/o设备层拓展的趋势，具有实现方法快速灵活、通信可靠稳定、网络资源整合简单和不受距离限制等特性，据arc的最新统计预测，2012年工业以太网现场设备层的市场规模预计将会超过四百万个节点。综观当前全集成自动化开放式架构，无论是从纵向（从i/o设备层到mes层的数据、资产管理）还是横向（单个智能组件和子系统之间的数据供应）信息集成来看，工业以太网及它的扩充技术（如：无线通信、gps广域网通信、等时同步、功能安全等应用）为开放式架构的无边界整合带来了保障，工业以太网向不同层面、不同领域全方位延伸局面已势不可当，面对当前竞争激烈和不断变化的市场需求，只有树立持续创新、勇于开拓的理念，才能共赢未来，开启工业以太网更广阔的发展空间。