摘 要 利用Profinet工業以太網可為工廠生產線控制系統SIEMENS S7 PLC與監控軟件IFIX進行驅動連接,提高生產運作效率。所以本文中就簡單介紹了該驅動過程中的基本通信機理、使用環境、驅動連接優缺點和具體驅動方法,以期待為SIEMENS S7 PLC與IFIX找到最佳驅動連接方式和最佳配置方法。
關鍵詞 IFIX監控軟件;SIEMENS S7 PLC;驅動連接方式;配置方法;生產線
在工業生產領域,科學合理運用以太網技術可實現對行業生產發展的快速推進,有效彌補現場生產總線缺陷問題,提高產品工控生產效率。就這一點來講,它就運用到了工業以太網較強的兼容性能。就目前看來,全球應用最為廣泛的工業以太網非德國西門子公司研發的SIMATIC NET工業以太網莫屬,它能夠為工業生產環境提供最為適用、開放的多控制級別通信系統,且這些通信系統均符合國家及國際通信標準,滿足ISO/OS網絡參考模型技術要求。
1工業生產線上的SIMATIC NET工業以太網應用概述
SIMATIC NET工業以太網的主體結構主要由網絡硬件、軟件以及各種部件所組成,它的拓撲結構內容豐富,同時配備了完備的通信處理器系統,非常適合于當前相對復雜的、工藝流程冗長的、工序繁雜的、設備種類繁多的大型工業生產線。在以太網協助下,各個工藝段均能通過PLC S7設備加以控制,它就建立了PLC S7控制掛接段內的Profinet IO站點,將SIMATIC工業以太網與各個工藝段相互連接起來,再通過系統上位監控軟件IFIX對工業生產現場的主機、PLC、工作站、個人聯網通信系統等等實現對設備的有效監控與數據采集過程。總體來講,SIMATIC NET從SIEMENS S7 PLC與監控軟件IFIX兩方面給予了工業生產巨大的支持[1]。
2SIEMENS S7 PLC與監控軟件IFIX針對工業生產的驅動方式介紹
一般來說,工業生產線上集控系統設備數量相當之多,其中僅僅主機設備就超過100臺,同時采用S7 PLC進行智能化、精細化控制,即在主機設備中采用Profinet ET、AS-I等 現場總線進行有效控制。不過鑒于系統節點偏多,工業生產結構復雜,在設計S7 PLC與IFIX軟件銜接通信過程中可采用到的通信驅動方式有很多,它其中就主要包括了像S7A、SI7、SL4、SIX 4種通信驅動方式,下文將詳細介紹這幾種通信驅動方式。
2.1 S7 PLC與IFIX軟件的OPC通信方式分析
SIMATIC NET善于研制第三方通信軟件,例如它將SIEMENS S7 PLC與OPC結合起來,在工業層面上構建了一個開放且多元化的通信系統,這就代表它真正將工業現場的主機、工作站、PLC與個人PC聯網通信系統通通聯系到一起,深度適應了當前多種類型的自動化生產過程,而SIMATIC NET所推出的通信網絡類型也多種多樣、因地制宜,例如像OPC就是其中相對完善的一種通信方式。
具體來講,SIMATIC NET建立了專門的OPC服務器,名為OPC.SIMATIC NET。這其中OPC作為一客戶應用程序結合常規通信標準建立了開放自由的多供應商接口模式,并與OPC服務器展開通信過程。當然,在該過程中還必須解決SIEMENS S7 PLC與IFIX軟件之間的通信問題,主要從SIMATIC NET中讀取數據,利用IFIX為SI7提供必要的通信驅動支持,如此可實現對OPC.SIMATIC NET的數據傳輸與讀寫過程,而且速度相當之快。
2.2 S7 PLC與IFIX軟件的S7A驅動通信方式分析
在S7 PLC與IFIX軟件之間還可建立基于S7A的驅動通信方式,基于I/O驅動為以太網提供TCP/IP支持,該過程中則全程無須安裝SIMATIC NET軟件,但是該驅動通信方式可連接至少8個以上的PLC系統設備。
結合集控系統實際運行狀況來看,這種IFIX FOR S7A的驅動運行過程是相當穩定的,且不需要任何復雜配置,安裝調試都相當簡單便捷,在讀寫S7 PLC方面速度更快更穩定,易用度較高。
2.3 S7 PLC與IFIX軟件的SL4、SIX驅動通信方式分析
在工業生產線上采用SL4驅動程序,它主要是通過OPC.SIMATIC NET建立多層次西門子PLC連接,同時支持多種通信模塊,易用性也相當之強。一般來說,它同時支持S7 300 DLC和S7 400 系列DLC,但并不支持CP443-TCP模塊,這是因為該驅動通信方式對于西門子通信設備的兼容能力較差,但是作為一種通信驅動方式可以被提出并使用。
而建立SIX驅動方式則是遵循了ISO協議,它的安裝調試過程更加簡單便捷,不過在工業生產工程方面應用較少,因為SIX驅動不會安裝專門的OPC.SIMATIC NET軟件,但是它在易用性方面相比于SI7表現更好[2]。
3SIEMENS S7 PLC與監控軟件IFIX針對工業生產的驅動配置方法流程
SIEMENS S7 PLC與監控軟件IFIX針對工業生產也提出了具體的驅動配置方法流程,大體可分為以下幾個步驟。
第一步,在Windows操作系統中選擇開始程序菜單并運行S7A軟件。
第二步,添加通信服務任務,并在窗口工具欄中修改Add Channel名稱,隨后鉤選Enable。
第三步,選中S7 TCP/IP并設置Timeout為15000ms展開操作。
第四步,在窗口中單擊Add Device添加新通信設備。
第五步,輸入數據并添加新通信數據模塊,鉤選Enable。
第六步,運行軟件,觀察Data選項,看通信是否正常。
參考文獻
[1] 張杰.SIEMENS S7 PLC與監控軟件IFIX驅動連接方式簡介[J].科技與企業,2014,(22):62.
[2] 譚國萍.PLC實時時鐘指令功能之研究 ——以西門子S7-200SMARTCPUSR60型PLC為例[J].價值工程,2019,38(35):256-257.
作者簡介
方玉宏(1989-),女,陜西寶雞人;畢業院校:西安交通大學,專業:軟件工程,學歷:研究生,助理工程師,現就職單位:陜西中煙工業有限責任公司寶雞卷煙廠。