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【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之残余

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赵欣

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【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之残余

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2020-04-23 11:42:39

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 专家大讲堂《PLC通信原理探秘》系列视频:https://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/series/288.html

 

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连载之十五: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之苦大

连载之十六: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之愁深

连载之十七: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之砥砺

连载之十八: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之前行

连载之十九: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之一步

连载之二十: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之之遥

 

     至此,基本上TCP/IP的通信原理和行为都告一段落了。然而,还有一个参数是很早使用CP卡做TCP通信时候看到的,”Send Keepalives for connections”,后来这个参数又出现在PN的CPU上,这个参数的作用到底是什么?当时的理解可能不深刻,于是正好在理解TCP通信的基础上,把这股残余势力彻底消灭吧。


     在理解这个参数之前,这里提到了CP卡的TCP/IP通信,是使用AG_SEND/AG_RECV来实现的,那么和PN CPU的TCP/IP的通信行为一样吗?结合前面的测试,对于300CP卡,CPU和CP卡之间是通过SFC58/59来实现的,那么数据一致性是240B,此外TCP协议使用了CP卡的资源,那么必然占用CP卡的TCP连接资源,而CP卡本身对于TCP来说是4层网卡,很自然的处理TCP通信服务,这也意味着CP卡的TCP/IP通信与CPU无关,CP卡可以帮助节约CPU的负荷。对于400CP以及1500CP卡是同样的道理,只不过数据一致性为8K,因为CPU和CP卡的数据交换方式两者不同。


    在做CP卡通信的时候,会在Options属性页中发现对于Keepalive的Interval的设置,PN的CPU推出来后,同样的参数也出现了。根据在线帮助和手册该参数用来探测通信伙伴是否失效,以此来释放连接资源。


                                   

 

                                  

 

     通过Wireshark抓包,来分析Keepalive的工作机制,简单来说就是主机A发送数据给主机B,接收完毕后,主机B开始计时,如果在默认的时间30s,没有再次收到主机A发来的数据,那么主机B就会发送该探测帧,用来查看主机A是否存活,如果主机A存活,主机A会发出应答,说明还活着,如果主机A宕机,那么主机B会自动每个30s发送一次Keepalive。这里关键的问题就是如果主机A真的没有存活,那么后续的动作是否是释放连接资源。实际上对于办公室的多数TCP应用是释放掉这些无用的连接资源的,然而通过测试,对于PLC,连接资源并不会被释放,能够释放资源的方法只有重新启动CPU和激活DISCON。那么它对PLC的TCP通信的作用是什么呢?


     还是使用前面测试Done和Busy信号的实验,在双方的缓冲区中都压入不同标记的数据,在正常的情况,接收端会收到这些数据,然而断开网线超过30s会再接上,或者停止数据发送超过30s且对方无Keepalive应答,发现接收端没有收到这些标记的数据,那么也就意味着缓冲区,Shadow Buffer和Stack Buffer中的数据被清空。这说明Interval的时间后,释放的不是连接资源,准确的说是任务资源,是数据,这放映了工业网络通信对于可用性的一个考虑,即不能因为上述两个原因,而释放掉连接资源,从而导致PLC通信断开;此外也放映了手册和在线帮助的说明不是那么的严谨,所以当我们看到这些时,要保持怀疑的态度,而严谨是做好技术的最好态度!


     这个结果可以恰恰解释我在第一篇《序言》里提到的第一个案例的答案。即如果不想收到旧数据,那么拔插网线的间隔动作时间要超过设定的Keepalive的Interval的时间。好了,TCP的残余已经消灭了,整装待发向S7协议挺进吧!

 

----------未完待续----------

连载之二十二: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之新敌

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