SIMATIC S7-400 系列工业以太网 CP 支持哪些通讯服务?

SIMATIC S7-400 系列的工业以太网 CP 模块在硬件接口和通信功能(包含数量框架)等方面有所不同。

下表列出了它们之间的区别：

15368142_IE_CP_S7400_e.pdf (13,0 KB)

有移植文档描述了关于使用 CP443-1 (6GK7 443-1EX30-0XE0) 或 CP443-1 Advanced (6GK7 443-1GX30-0XE0) 替换早期模块需要注意的事项，参考ID: 34894744.

描述标准区别:

ISO 传输协议:
ISO 传输连接用于在 S7 站之间的数据交换和与 PC 站、S5 站及第三方系统之间的通讯。

ISO 传输连接属性：

• 站间的通信基于 MAC 地址。
• 用数据块进行数据传输适合于最大到 8 K 字节的数据量。
• 数据的传输可以通过"SEND/RECEIVE"和"FETCH/WRITE" 功能实现。
• 通信伙伴通过 ISO 参考模型第4层上的确认消息来确认数据的接收。
• 数据传输不能通过路由器 (协议没有路由能力，因为协议是基于 MAC地址而不是 IP 地址)。

ISO-on-TCP 协议:
ISO-on-TCP 连接用于 S7 站之间的数据交换和 与PC 站、S5 站及第三方系统之间的通讯。

ISO-on-TCP 连接属性：

• 站间的通信基于 IP 地址。
• 用数据块进行数据传输适合于最大到 8 K 字节的数据量。
• 数据传输可以通过 "SEND/RECEIVE"和"FETCH/WRITE" 功能实现。
• 通信伙伴通过 ISO 参考模型第4层上的确认消息来确认数据的接收。
• 数据传输可以通过路由器 (协议具有路由能力)。
• 符合带RFC1006 扩展的 TCP/IP 标准，它基于 ISO 参考模型的第4层，更多关于 RFC1006 协议扩展的信息请参考 ID:15048962 。

TCP 协议:
站间的数据交换(包括第三方站)通过 TCP 连接组态实现。

TCP连接属性：

• 符合 TCP/IP 标准
• 用数据块进行数据传输适合最大到 8 K 字节的数据量。
• 数据的传输可以通过 "SEND/RECEIVE" 和 "FETCH/WRITE" 功能实现。
• 可以在 PC上使用操作系统已有的 TCP/IP 连接。
• 数据传输可以通过路由器 (协议具有路由能力)。

UDP 协议:
两站间的数据交换通过 UDP 连接组态实现。

UDP连接属性：

• UDP 协议
• 两个节点间相关数据块的非可靠传输(一个 2048 字节的数据块被分割成两个包 (最大传输协议数据单元容量= 1496))
• 支持组播
  通过组播配置，可以使得组内各站共同接收和发送报文。
• 通过"SEND/RECEIVE" 服务进行数据传输。
• 数据传输可以通过路由器 (协议具有路由能力)。

S7 通信:
S7 站间与PC 站的数据交换通过组态 S7 连接实现。

S7 连接属性：

• 在所有 S7/ M7 设备中都可连接。
• 可用于所有的子网(MPI，PROFIBUS，工业以太网)。
• 通过工业以太网的 S7 通信是基于 ISO 传输协议和 ISO-on-TCP协议。
• SIMATIC S7/M7-300/400 站间可靠的数据传输(使用“BSEND/BRCV”或者“PUT/GET”系统功能块)。
• 快速、不可靠数据传输取决于通信伙伴的与时间相关的数据处理(使用“USEND/URECV”系统功能块)。
• 通过系统功能块 "BSEND/BRCV" 和"PUT/GET"进行可靠传输的情况下，通信伙伴的数据传输在ISO参考模型的第七层被确认。
• 通过系统功能块“USEND/URCV”进行高速、不可靠传输的情况下，数据传输是不被确认的。

IT 通信:

• E-mail 功能:
  S7 站可以发送事件触发 E-mail 。通常，e-mail 由发送方,接收方,对象和文本信息组成。二进制数据可以添加到文本信息的末端。 就定义的所有字段总的来说，一封 e-mail的最大数据长度为8192字节。
• HTTP / HTTPS:
  CP 自带 web 服务器。此外，还可利用 applets 或 Java beans 在 HTML 页上 提供和显示 S7 变量。JAVA 语言开发的应用程序通过遵循 HTTP 协议的 Java beans 就可以访问 S7 变量。
  使用CP443-1GX30 时，安全协议HTTPS可以被使能。
• FTP功能 (作为服务器和客户端)/ FTPS:
  FTP 服务器功能用于保存数据(HTML 页，图像文件，...)到 CP 的文件系统。经由一个文件，数值可以直接从数据块中读出，或者直接写入数据块。
  作为 FTP 客户端，IE CP建立与 FTP 服务器端的连接以便从 FTP 服务器保存或读取文件数据。
  使用CP443-1GX30 时，安全协议FTPS可以被使能。
• Web 诊断
  各种信息，例如诊断缓冲区和连接统计都可以通过 CP 的 HTTP / HTTPS读出。

IP访问保护 (IP-ACL):
IP 访问保护功能允许用户限制本地 S7 站的 CP 与指定 IP 地址的通信方进行通信。

IP 配置:
用户可以组态分配 CP 的 IP地址、子网掩码及网关地址的路径和过程。此外，通信连接的配置既可以通过STEP7 也可以在用户程序中通过功能块 （FB55: IP_CONFIG）。
注意:不适用于S7连接。

PG/OP 通信:
通过进行工业以太网，用STEP7 对S7站点组态和编程。编程设备连接到以太网。

• S7 路由
  从STEP 7 V5.0 SP3 HF3 开始 PG/PC 在线访问标准站可以通过或超越子网的限制，例如可以实现装载用户程序或者配置硬件或者执行测试和诊断功能。PG可以在网络中的任何一点接入，在线访问通过网关的任何站点。当项目被编译时，路由数据由 S7 项目的网络配置自动产生并保存在系统数据块 SDB999。必须将所有位于起始站和目标站之间的站点配置在一个 STEP 7 项目中。

SNMP （简单网络管理协议）
SNMP 代理:
CP 支持 SNMP 版本 1 的数据查询功能。这里，根据标准MIB II, LLDP MIB, 自动化系统 MIB 和 MRP 监控 MIB，它提供了特定MIB对象的内容。

当安全被使能时，CP443-1GX30 支持SNMPv3，可用于网络分析信息的安全传输。

PROFINET:
PROFINET是 PROFIBUS用户组织 (PNO) 使用的一种标准，它定义了 不同厂商的产品相互的通信和工程模型。

1. PROFINET IO
一个 PROFINET IO 系统具有下列设备的分布式配置：

• PROFINET IO 控制器:
  PROFINET IO 控制器是一个控制系统 (PLC, PC) 可以控制自动化任务。
• PROFINET IO 设备
  PROFINET IO 设备是现场设备，受 PROFINET IO 控制器的监视和控制。PROFINET IO 设备 可以包含有多种模块和子模块 (例如 ET200S)。
• I device
  在一个 PROFINET 接口，一个 I device 除了作为一个 IO 设备外还可以作为一个 IO 控制器通过组态。

这样，这个 I device 可以通过 PROFINET接口成为一个 高级 IO 系统的一部分并作为一个低级 IO 系统的IO控制器。

一个 I device 也可以作为一个共享设备。

• Shared device:
  一个共享设备是一个把它的数据分配到多个IO控制器可用的 IO 设备。

2. PROFINET CBA:
PROFINET CBA 系统由各种不同的自动化组件组成。一个组件包含所有的机械，电子和 IT变量。组件可以使用标准程序设计工具生成。 PROFINET 组件描述 (PCD) 文件由 XML 格式创建。规划工具载入组件描述并许可建立单独组件间的本地连接以创建整个项目。

适用于S7 H 系统:
模块可以作为通信伙伴在容错系统 (H 系统) 中使用。模块建立 S7 冗余的连接。这些连接带有更严格的时间监控机制。如果通信出现问题，数据交换将自动切换到并行的连接上。

时钟同步:
通过工业以太网进行时钟同步可以按下列的过程配置：

• SIMATIC 方式:
  CP 接收 MMS 时钟报文并同步本地时钟。用户可以选择模块是否转发时钟信号，此外，也可以选择转发方向。
• NTP方式 (NTP: Network Time Protocol，网络时钟协议)
  CP 会每隔一定间隔请求 NTP 服务器的时钟信号并同步本地时钟。
  此外，时钟信号将自动转发到 S7 站点的CPU模块，进而同步整个 S7 站点的时钟信号。
  当使能安全时，CP443-1GX30 支持用于安全时钟同步和时钟传输的NTP协议（安全）。