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【西门子技术π-PLC通信原理探秘】第三方上位机与1500PLC通讯延迟

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拾起

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【西门子技术π-PLC通信原理探秘】第三方上位机与1500PLC通讯延迟

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2020-10-13 10:45:27

1.应用的基本信息 

1.1基本应用信息描述(您所经历过的现场或案例,描述设备运行的异常情况,语言简要、故障要点突出,现象表达清楚,涉及具体设备的版本信息,网络规模,主要产品列表等)

在整个疫情期间,借助西家平台了解到了很多新知识,其中包括赵工的PLC通讯探秘系列部分,以及技术论坛中各大佬们讨论的标准化编程的思想,于是想把现有的公司PLC程序做个升级改造,标准化设备以及对供应商成套设备的标准化。项目硬件组成如下:国产HMI,1512CPU,1个ET200SP分站,支持Profinet的网关(MODBUS转NET),以及12个ABB变频软启的驱动器走Profinet IO(带Profinet),另5套小型成套设备(SMART 200)走S7。


设计初衷:

1、将泵,阀门,仪表,智能驱动,成套设备均视为一个对象,每个对象用一个独立的DB存储信息。

2、类似于Profinet通讯的模式,对成套设备数据交换定义状态区和控制区,1500PLC通过S7通讯编程获取成套设备数据。

3、将虚拟设备也定义为对象,定义虚拟设备的控制逻辑,通过管脚达到控制和反馈信息的作用,也用单独的DB存储信息。

等等

其目的是希望程序通用性好,可以移植,即使将来升级改造,比如对某一设备增加功能,也可以不影响整体的数据划分,在查找维护上能快速有效。也希望这个平台能涵盖到不同水处理规模的项目中,即增加的设备单独命名DB块,而不影响原有的功能,快速响应项目需求。

2.故障的检测和解决 

2.1 故障或问题分析(根据故障或问题,进行分析,从而提出潜在的一些解决方案用于解决该问题)

理想很美好,现实很骨感。在调试中发现,国产的上位机软件获取PLC的数据,居然有5秒多的延时,但是触摸屏获取PLC数据却很顺畅,大大出乎我的意料。因为某纶国产触摸屏在与1500系列PLC通讯时,从对1500参数设置的要求,以及变量格式都跟平常不太一样,所以注意力几乎集中到触摸屏端,担心某一个变量地址错误造成通讯有问题,完全没想到成熟的上位机软件居然滞后这么多。

2.2故障或问题处理(根据分析各种导致故障的可能性,逐步排查,描述您解决此问题的操作步骤,最终确认原因,排查过程有条理,思路清晰)

静下心来分析,首先担心是不是上位机变量太多了。虽然购买的是无限点的授权,但是软件能不能撑起这么多的点位,之前项目从没有用过无限点,所以,谁也不知道。于是,删除了大部分变量,经过测试,时间顺利的降到的3秒左右,于是初步认为,可能真的是变量太多了。

其次,担心上位机软件在变量录入的时候出错。因为项目时间紧,上位机项目文件从之前的项目文件中COPY,通过变量的导入导出,在EXCEL通过公式关联好信息后,一次批量导入变量。但是该上位机软件的变量导入导出实在是“程序员”格式,界面十分不友好,而且规则甚多,稍不注意格式不满足即导入不成功,所以也十分怀疑,是不是因为多次的批量导入导出,整个项目文件都已损坏。于是联系上位机厂家,寻求技术支持,看有没有某种文件替换的方式,把变量的格式类型恢复到出厂设置,然后重新去建立变量关联。厂家明确回复没有这样的文件。好吧,这条路堵上了。

询问了同事,之前也遇到过这样的问题,在咨询过厂家技术支持后,替换了上位机对1500PLC的驱动文件,但是无效。在替换驱动之后,通过人工单一的选择变量关联PLC地址,通讯滞后仍然存在。

我询问厂家,上位机与1500之间的通讯走的什么协议,是不是S7?厂家说是的。

厂家去需求她的技术支持,我在上位机处理不了的情况下,将目光注意到了PLC上。

 3.实践联系理论

根据原因分析结果,是否可以用到所学习的相关的通信的概念和理论,例如时间片或CCP,有哪些,如何关联在一起,展示原理依据和分析过程

电话寻求西门子技术支持,刚好看了赵工的PLC通讯探秘系列的部分内容,所以当技术支持工程师说到时间片,CCP时,于是我感觉对上“暗号”了。但是沟通完之后,却不是我理解的那样。工程师明确回复我说,该通讯延时问题不在PLC。如果5S的时间在PLC上,PLC早就看门狗超时停机了,但是目前PLC工作正常。

上位机厂家反馈过来信息,说根据上位机软件反馈的信息,目前看5S左右是正常的,因为上位机软件将整个变量划分为若干个数据包,每个包的平均采样周期在120多ms,42*120=5040mS。

于是按照厂家的建议和自己的测试,将目前的项目划分了若干个数据通道,均采用一个IP地址,只是符号名不一致,每个数据通道下至保留8个以下的DB块,保证每个数据的更新在1S以内。


4.经验总结

4.1遗留的问题(故障排查后,是否对故障或者解决问题的方式仍然有些疑问或者不理解的地方)

4.2改进方法(解决问题后,根据原因结果,针对故障现象可以采取的预防措施,技术要点等。可以提出更好的解决方式或建议)

问题相对的解决了,回想起来,其实看是很模糊的内容,都有其内在的逻辑规律在支持,溯本追源,对于不同设备,不同软件之间的数据交互,总是在遵循着一个框架,一个约定好的“握手”。合理的利用和掌握这样的标准,协议,框架,在有限的资源里,可以做更多的事,也更容易的做事。

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