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应用探讨——结合理论+实践，谈谈西门子通信服务与协议

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作者 主题
谦
总坛主
西门子官方工程师

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主题：应用探讨——结合理论+实践，谈谈西门子通信服务与协议


只看楼主 楼主 2013-03-06 15:48:55
通信，在项目中往往是最重要的部分。西门子的TIA(全集成自动化)的概念可以说是建立在通信的基础上的，无论是Profibus还是Profinet，或者是Asi甚至是Wireless，各种通讯形式将不同的分系统联系起来，从而组成了完整的TIA控制系统，而其中所用到的服务和协议，可以想象也是非常繁多的。
那么，对于用户来讲，我们或许不需要关心底层的协议，但对于应用层的服务，我们还是应该有所了解，比如：西门子的S7协议到底是什么，西门子的Profibus总线上是否可以运行S7的协议，TCP协议和ISO协议的区别和联系，TCP通讯的DONE信号到底表示什么含义，各种通讯方式和协议应该如何选择，用户在进行网络通信时，是否遇到一些问题，都是怎样避免的，为什么会出现这样的问题等等。
关于通讯的话题非常的丰富，这里我们希望关于这些话题再进行探讨，帮助新入门的工程师尽快的熟悉和了解西门子的通讯服务，另外，也希望借此机会，能够让有经验的工程师更多分享各自的经验，互相学习，共同提高！

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至圣

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只看楼主 1楼 2013-03-06 17:47:23
ISO/OSI模型中层面不同,协议也不同，s7属于最顶层也就是应用层协议，可加载ISO，ISO ON TCP、MPI、PROFIBUS等网络上。
 
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奇侠

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只看楼主 2楼 2013-03-07 08:56:09
我谈一下TCP和ISO/OSI的区别和联系吧。严格的说，这两者都不是单个协议，而是一个协议集合。ISO是国际标准化组织的简称，OSI是由其推出的开放式网络系统的一个框架，就像一个文件柜，共有七个抽屉，由下向上共分为物理层、链路层、网络层、传输层、表示层、会话层、应用层。这是一个官方的指导框架，各厂商生产适合装放在相应的抽屉中产品。
而TCP是事实存在的一种网框架，是分了四个抽屉的文件柜，分别是网络接口层（相当于OSI的物理层和链路层）、网络层、传输层、应用层。这是先于OSI出现的框架，是绝大多数厂商遵守的标准，应用最为广泛。
两者并不矛盾，OSI是理论上的一种结构，有助于对网络及通信规程的认知，而TCP实际上也是在此框架上的一种广泛应用事实结构。都对各厂家的上下层软硬件产品相互兼容起到了决定性作用。
例如我们西门子设备的通信，网络接口层有串行通信，采用RS422/RS485标准（注意不是网络协议，这是电气规程约定）和以太网通信，采用Ethernet 802.3标准。在传输层上可以使用PORFIBUS、MPI、MDBUS等网络协议。而在以太网结构上可以使用TCP/IP、SNMP、FTP、HTTP等网络协议。STEP7、TIA实际上就是集成了这些协议的应用层程序。不同的子网一般情况下是不互通的，如果要建立通信，那就要在网络层上做路由并要设定接口网关才可通信。
这是我的一点浅薄理解，望多指教！
办法总比困难多
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奇侠

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只看楼主 3楼 2013-03-07 17:12:00
问个问题，2台西门子的PLC通信，采用什么协议通信速度最快？
Let's build the automation future!
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奇侠

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只看楼主 4楼 2013-03-07 22:54:25
S7通信和S5兼容通信的区别。如果多个西门子PLC通信，采用S7兼容通信更合适一些？
 
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至圣

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只看楼主 5楼 2013-03-07 23:39:46
quote:以下是引用 westcowboy在2013-03-07 17:12:00的发言：
问个问题，2台西门子的PLC通信，采用什么协议通信速度最快？

profinet主从或CBA实时通道
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侠圣

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只看楼主 6楼 2013-03-08 09:55:49
Profibus_s7应该是西门子一种优化的通讯解决方案,我们是上位机厂家,一般和300/400PLC通讯时，如果第一个MPI口被占用时，往往需要使用DP口进行通讯 ，这时基于Profibus总线的Profibus_s7通讯就是一种最有效的方案了，他是真正的主-主通讯，而且使用的是1，2，7层，通讯简单快速有效。
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至圣

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只看楼主 7楼 2013-03-08 22:53:26
quote:以下是引用edwardjin在2013-03-08 09:55:49的发言：
Profibus_s7应该是西门子一种优化的通讯解决方案,我们是上位机厂家,一般和Profibus_s7通讯时，如果第一个MPI口被占用时，往往需要使用DP口进行通讯 ，这时基于Profibus总线的Profibus_s7通讯就是一种最有效的方案了，他是真正的主-主通讯，而且使用的是1，2，7层，通讯简单快速有效。

S7-300/400PLC之间的Profibus_s7通讯可以调用库里的块，上位机和Profibus_s7通讯是怎样实现的呀？S7协议西门子好像没有公开。
追求完美
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侠圣

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只看楼主 8楼 2013-03-11 16:12:34
quote:以下是引用Automann在2013-03-08 22:53:26的发言：
quote:以下是引用edwardjin在2013-03-08 09:55:49的发言：
Profibus_s7应该是西门子一种优化的通讯解决方案,我们是上位机厂家,一般和Profibus_s7通讯时，如果第一个MPI口被占用时，往往需要使用DP口进行通讯 ，这时基于Profibus总线的Profibus_s7通讯就是一种最有效的方案了，他是真正的主-主通讯，而且使用的是1，2，7层，通讯简单快速有效。

S7-300/400PLC之间的Profibus_s7通讯可以调用库里的块，上位机和Profibus_s7通讯是怎样实现的呀？S7协议西门子好像没有公开。

采用的应该是类似调库的方式，上位机通过applicaion和S7_connection这些参数建立的初始化。前提是需要在step7组态时组好pc station的虚拟站点
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版主

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只看楼主 9楼 2013-03-11 19:34:10
quote:以下是引用Automann在2013-03-08 22:53:26的发言：
quote:以下是引用edwardjin在2013-03-08 09:55:49的发言：
Profibus_s7应该是西门子一种优化的通讯解决方案,我们是上位机厂家,一般和Profibus_s7通讯时，如果第一个MPI口被占用时，往往需要使用DP口进行通讯 ，这时基于Profibus总线的Profibus_s7通讯就是一种最有效的方案了，他是真正的主-主通讯，而且使用的是1，2，7层，通讯简单快速有效。

S7-300/400PLC之间的Profibus_s7通讯可以调用库里的块，上位机和Profibus_s7通讯是怎样实现的呀？S7协议西门子好像没有公开。


西门子提供的有上位机编程的应用接口和资源。
知其道，用其妙！
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奇侠

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只看楼主 10楼 2013-03-14 09:18:27
有一个问题一直不是很明白，为什么在同一条总线上，可以跑不通的协议呢
比如 profibus dp网络有et200m和hmi，两者的通信协议肯定是不一样的。
为什么可以在一块运行，这样做是不是对于et200m和cpu的通信速度有影响呢，感觉hmi和plc通信的速度要慢一些相对于et200m
 
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奇侠

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只看楼主 11楼 2013-03-14 09:20:18
quote:以下是引用Zane在2013-03-07 23:39:46的发言：
quote:以下是引用 westcowboy在2013-03-07 17:12:00的发言：
问个问题，2台西门子的PLC通信，采用什么协议通信速度最快？

profinet主从或CBA实时通道

cba通信一般用在什么场合，相对于profinet主从，有什么区别？
 
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侠士

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只看楼主 12楼 2013-03-14 10:42:15
工作中遇到一个现场，大家看用什么方案比较好？
一栋大楼（30多层）有十几个空调风机机房，由一台上位机控制这些风机的运行。这些风机之间不需要通讯，只是和上位机通讯就可以了。每个风机机房有1到2台风机，有变频器、电动阀门、电动风阀、温度传感器等。
用什么PLC，采用什么通讯方式会比较合适？我一直觉得我现在的方案不太经济。
 
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只看楼主 13楼 2013-03-14 15:45:40
quote:以下是引用小釉在2013-03-14 09:18:27的发言：
有一个问题一直不是很明白，为什么在同一条总线上，可以跑不通的协议呢
比如 profibus dp网络有et200m和hmi，两者的通信协议肯定是不一样的。
为什么可以在一块运行，这样做是不是对于et200m和cpu的通信速度有影响呢，感觉hmi和plc通信的速度要慢一些相对于et200m

跑不同的协议表明了该总线的开放性！Profbus网络et200m和hmi可以使用同一种协议，例如DP，但HMI需要配置Direct key。也常常使用不同的协议，前者是Dp，后者是S7。一起通信在于Profibus总线通信的设置呀，一种是循环的通信Dp，另一种是肺循环的通信S7。
两者从通信速度上说是一样的，因为在一根总线是12M嘛。而效率去不同，一次循环可以和IO进行了通信，但是一次循环却未必和HMI尚的IO进行全部通信，可能需要几个周期，所以你会看到~~
来自西门子技术支持！
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奇侠

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只看楼主 14楼 2013-03-15 08:59:49
1、有一个问题一直不是很明白，为什么在同一条总线上，可以跑不通的协议呢？
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
还要从网络模型上说起，总线是物理层和链路层上的东西是传输介质和电气规程约定。协议是传输层上的东西，实际就是通信约定，是需要通信设备之间能听懂的交流语言。就像我们大家说话一样，可以通过电话传播语音，也可以通过空气或其它方式传播，至于我们说的是汉语还是哪种语言，只要通话的人能听懂就行了。所以同一条总线跑不同的协议是正常的。
再举个例子：以太网大家都很熟悉，通过网线和交换机构成了一个网络，设备可以收发电子邮件，可以下载，可以浏览等，这就同时使用了HTTP、FTP、SMTP等协议。
所以同一条总线跑不同的协议是正常的。总线和协议本身就是两回事，不用太纠结。这就是建立网络模型的好处。
2、这样做是不是对于et200m和cpu的通信速度有影响呢？
--------------------------------------------------------------------------------
举个例子说，高速公路限速160公里，可以跑轿车也可以跑货车。影响车速的原因有哪些呢？发动机和公路拥堵哪个是主因呢？所以，通信速率是由控制器的运算能力和通信设备端口设计以及对端设备的通信速率来决定的，网络只是规定了一个最高通信速率而已。
西门子的设备的通信也是遵循这些原理的，至于每一种通信协议具体是如何约定的我就不能说明白了。
浅显理解，请多指教！
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只看楼主 15楼 2013-03-15 10:03:29
现场测试中，基于S7的PROFIBUS通信和以太网通信的通信测试速度差不多
为什么呢？两者速度差别大，以太网100m，而prfibus才1.5M，通信刷新数据却差不多，想不明白。
另外profibus dp的速度通过现场测试，要比S7通信时间快很多。这又是为什么？
 
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只看楼主 16楼 2013-03-15 10:14:04
quote:以下是引用凡烨在2013-03-14 15:45:40的发言：
quote:以下是引用小釉在2013-03-14 09:18:27的发言：
有一个问题一直不是很明白，为什么在同一条总线上，可以跑不通的协议呢
比如 profibus dp网络有et200m和hmi，两者的通信协议肯定是不一样的。
为什么可以在一块运行，这样做是不是对于et200m和cpu的通信速度有影响呢，感觉hmi和plc通信的速度要慢一些相对于et200m

跑不同的协议表明了该总线的开放性！Profbus网络et200m和hmi可以使用同一种协议，例如DP，但HMI需要配置Direct key。也常常使用不同的协议，前者是Dp，后者是S7。一起通信在于Profibus总线通信的设置呀，一种是循环的通信Dp，另一种是肺循环的通信S7。
两者从通信速度上说是一样的，因为在一根总线是12M嘛。而效率去不同，一次循环可以和IO进行了通信，但是一次循环却未必和HMI尚的IO进行全部通信，可能需要几个周期，所以你会看到~~

1：hmi可以跑dp协议吗？以分布式io的方式进行通信吗？这样是不是比op协议要快很多？
2：directkey是什么意思？
 
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只看楼主 17楼 2013-03-15 10:17:14
s7300profibus分布式结构，已profibus dp的方式进行通信，如果从站很多的话，会不会在一个扫描周期io刷新完毕，需要两个扫描或者更多的扫描周期呢？这个怎么去判断？
 
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奇侠

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只看楼主 18楼 2013-03-15 10:21:27
wincc或者触摸屏跟plc进行通信的话，如果想通信速度快，对于定义变量有没有什么技巧
比如我定义的变量尽量放在一个db块中，或者放在一个存储区域内？
 
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奇侠

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只看楼主 19楼 2013-03-15 10:34:12
如果想要上位机软件尽快的刷新数据，通过什么协议比较合适，最快能够达到多长时间？
s7—api 和prodave谁的速度更快一些呢？
 
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