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【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之扬帆
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  • 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之扬帆
  • 作者: 1847会员 赵欣发布时间:2020-03-05 10:02:59浏览次数:6803次 锁帖 精华帖星级3级 精华帖 高赞 官方 回复本帖 发帖得加倍西币奖励!Ⓧ
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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


    连载之一: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之序言

    连载之二: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之初探

    连载之三: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之失败

    连载之四: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之曙光

    连载之五: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之黑暗

    连载之六: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之破局



            也许这时候,大家可能会疑惑前面都在谈如何使用PUT/GET来证明是否发生在时间片还是CCP,而这里就使用了PG来证明呢。其实道理很简单,主要考虑两方面的因素,一是前面提到PG与300PLC通信发生在CCP,而400PLC发生在时间片,二是继续使用PUT/GET的方式进行测试有点繁琐,没有使用PG做的简单。主要是为了验证M100.1是否置位。其实最重要的是还是运气,当时想着看看PG测试如何,换个角度和方法是不是取得意想不到的效果。

     

            在PG的变量监控表中,添加MW10,MW0,M100.0以及M100.1,无论对于300PLC还是400PLC,变量表也是一样的。当使能M100.0,以及设置MW0=100,那么就以为这延时1秒钟的程序启动了,延时程序的启动,意味着当PG修改MW10的数值为1时,这个数值传递给PLC时,应该都在这个1秒钟的时间跨度内,因为除去延时程序,前后剩余的程序的运行时间可以忽略不计。所以按照概率计算的话,这是一个非常大的概率事件,MW10在这段时间内进入到PLC中。

     

            那么当看到最后结果时,所有的问题感觉就烟消云散了。当MW10修改为1时,400PLC中的M100.1会被置位,在多次的测试中,置位的次数也是非常多的,偶尔也会出现不被置位的情况,这意味着MW10的数值被PLC读取没有发生在演示程序之间,而是正好发生在两端。而300PLC的M100.1不会被置位。这就说明当MW10的数值进入到CPU时,如果发生在延时程序中,对于400PLC,MW10和MW12比较必然不同,这就意味400PLC与PG的这种通信发生在时间片,而300PLC由于发生在CCP,即使MW10的数据已经进入到CPU,但是并没有进入程序,在某个缓冲区等待中,当CCP执行时,CCP就会把MW10的数据读取到,重新执行到下一圈程序时,MW10会把这个数值传递给MW12,这就会使MW10和MW12的数值永远相同,也就是M100.1不会被置位,这就证明300PLC与PG的这种通信发生在CCP。

     

            那么我就在我的笔记本上做个小结吧,从CPU的循环周期来看,包含4个部分,分别是PII,PIQ,AP,CCP。AP由若干个时间片构成,通信也是时间片的一部分,也就是说通信发生在时间片,在具体说CPU对于Partner数据的读写发生在时间片,当数据进入到CPU的通信缓冲区中,暂且我们不知道这个缓冲区在哪里,甚至叫什么名字。当时间片包含通信时,就会立刻对该缓冲区的数据进行读写,这种通信速度理论上是更加快速的,而CCP的通信,需要等到CPU的一个循环周期结束时,CCP才对该数据缓冲区进行读写,这样的通信相对来说是慢速的,参考上述的PG实例也能够体会出来。而且由于CCP它是神秘的,手册中的描述不多,但是可以看到它的运行时间并不长,对于整个循环周期的占比也不大,那么CCP的通信数据也不会太多,所以手册中所提到的PUT/GET Server的数据一致性从原来的64B提升到240B,也就是只有CPU的性能提升了,这部分的通信能力才得到提升,从中也可以看出西门子一代代PLC的版本提升,不仅仅是firmware的提升,还包括了硬件的升级。在这里需要强调的是1500和400的通信行为相同,从中可以看出1500的底层框架应该是源于S7-400PLC。

     

            谈S7-300PLC,是因为它是全面参数的PLC,几乎开放了所有的参数给用户去设置,因为它相对S7-400和S7-1500较低端,参数的开放有利于用户去优化各种性能,例如:通信。那么更多的提到S7-300,有助于理解这些参数,理解PLC的通信以及通信的底层原理。

     

            此外,还要特别强调一下S7-1500的通信行为的特殊之处,因为通信的优先级是15,那么当出现更高优先级的OB时,通信就会被抑制,或者说当通信发生时,存在多个时间片要对数据进行读写时,有更高优先级的OB出现时,数据读写就会停止,直到该OB执行结束后,时间片继续与该通信缓冲区交换数据。

     

            至此,PLC通信的关键问题已经解决,解决完这个问题,前景一片大好!那么我也开始扬帆,去解决我笔记本中所记录的其它问题,探索PLC高级通信的其它概念和背景理论知识,出发吧!


    ----------未完待续----------

     连载之八: 【PLC通信原理探秘】大讲堂幕后彩蛋之柳暗

     连载汇总: 【PLC通信原理探秘】系列连载故事汇总


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  • 1847会员 赵欣:4楼2020-04-01 14:57:20
  •  pkh2006:谢谢你的手册链接。我大概看了一下,这个就是系统特性。我觉得虽然OB30的优先级高,但是本身的通信优先级的真正优先的本质没有变, 就是你中断我可以,我恢复后我要占时间,毕竟它要保证响应。其它的和我说的都没有区别的

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  • 1847会员 pkh2006:3楼2020-04-01 08:39:24
  • https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/59193558

    P38


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  • 1847会员 pkh2006:2楼2020-03-11 12:04:06
  • 之前我们总说高优先级中断低优先级,当高优先级结束继续执行低优先级,没有什么问题。

    但是1500说通信优先级15,但是这是一个没有明确执行时间的通信,不像OB。目前只能假设每个时间片内进行一点通信。

    不知道赵工有没有看S7-1500最新手册,有这样一幅图,挺令人意外的,就是通信是优先级15,当通信被更高优先级打断,恢复以后例子中举例5ms,在这段时间通信完全抑制循环程序,不按照1ms时间片进行了,赵工不知道您有没有什么看法。



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  • 1847会员 赵欣 2020-03-31 12:37:48
  • 手册的连接发给我一下,谢谢


      

      
  • 1847会员 yzm_cumt:1楼2020-03-05 11:28:57
  • 看的如痴如醉,对问题刨根问底,很敬佩,厉害

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  • 1847会员 赵欣 2020-03-07 17:08:03
  • 谢谢!过奖!您的评论给了我莫大的鼓舞!有问题,我回答!


      

      
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