SCALANCE W 网络管理使用指南

1. Load&Save

1.1 概述
TFTP是Trivial File Transfer Protocol的缩写，意思为简单文件传输文件协议。该协议与FTP(文件传输协议)的区别在于没有目录和授权加密机制，并且传输的容量有限制，一般用于传输小文件。所以主要用于简单下载组态文件，网络器件的软件升级等等。
TFTP协议基于UDP协议，数据报文长度为512个字节，服务器端口号为69。TFTP协议有着自身的校验机制。每一个数据报文发送之后，都有一个应答来响应。TFTP支持3种传输模式，分别为"netascii", "octet" 和 "mail"。前两种模式分别对应”ASCII”和”Image”(binary)模式。"mail"模式现在很少使用。
SCALANCE W作为TFTP客户端，支持TFTP协议，不能通过WBM来禁止或激活该协议。

1.2 网络组态及参数设置

图3 - 1：网络拓扑图

根据图3 - 1的网络拓扑图设置PG/PC的IP地址，使用PST软件设置SCALANCE W788的IP地址。另外可以使用PG/PC通过IE浏览器来直接连接调试SCALANCE W。可以通过两种协议对SCALANCE W进行配置组态文件、Firmware文件和日志文件的操作：HTTP和TFTP。下面将会举例升级Firmware文件的步骤。
从西门子中国技术支持网站下载最新的SCALANCE W788的Firmware， 在网址18886884 下，输入条目号：26730993。下载Firmware文件SCALANCE_W700_V3315.LAD。
如图3 - 2所示，在System——>Load&Save标签下，可以看到SCALANCE W788的Firmware版本是V 3.1.26。

图3 - 2

首先通过HTTP协议进行配置，只需要配置要升级的Firmware文件目录，如图3 - 3所示，点击Set Values按钮后再点击Load按钮，就完成了对SCALANCE W的固件进行了升级。

图3 - 3

然后通过TFTP协议进行配置，选择TFTP Desktop软件作为TFTP服务器安装在PG/PC上。设置Firmware文件存放路径如图3 - 4所示。

图3 - 4

如图3 - 5所示，点击System——>Save & load——> TFTP标签，设置TFTP Server的IP地址为192.168.9.158。端口为69，Firmware文件名称一定要有存放路径内的Firmware文件名称一致。点击Set Values按钮后再点击Load按钮，就完成了对SCALANCE W的固件进行了升级。保存组态文件和日志文件的方法也可按上述步骤进行。

图3 - 5

这时如图3 - 6所示，查看SCALANCE W的Firmware版本号为V3.3.15。

图3 - 6

2. Syslog

2.1 概述
Syslog是IP网络中转发日志消息的标准协议。这个术语Syslog常常看作实际的Syslog协议，以及应用或者发送Syslog信息的库。
Syslog协议是一个C/S结构：Syslog发送者发送少于1024个字节给Syslog接收者。接收者被称为Syslog server。Syslog消息可以通过UDP或者TCP来发送。数据发送以纯文本结构，可以通过SSL进行数据加密。
Syslog典型的用于网络系统的管理和安全审查。大多数设备和跨平台的接收者都支持Syslog，这样Syslog就可以从不同类型的系统读取日志文件到中央存储。
SCALANCE W788作为Syslog 的客户端，支持Syslog协议，可以通过IE浏览器来禁止或激活该协议。

2.2 网络拓扑图

图3 - 7：网络拓扑图

2.3 网络组态及参数设置
PG/PC与SCALANCE W的以太网端口相连。根据图3 - 7的网络拓扑图设置PG/PC的IP地址，使用PST软件设置SCALANCE W788的IP地址。另外可以使用PG/PC通过IE浏览器来直接连接调试SCALANCE W模块。
使用PST软件给SCALANCE W788的IP地址设置为192.168.9.82，然后通过IE浏览器打开，如图3 - 8所示，在System——>Events标签下，使能Log选项，点击Set Values按钮完成设置。

图3 - 8

如图3 - 9所示，在System——>Syslog标签下，根据需要设置Syslog Server的PG/PC的IP地址为192.168.9.158。

图3 - 9

将Kiwi Syslog Daemon软件安装在PG/PC上，作为Syslog 服务器。对SCALANCE W788进行热启动，如图3 - 10所示，察看Syslog的内容，这样可以容易地管理和诊断SCALANCE W788。

图3 - 10

3．E-mail

3.1 概述
SMTP是Simple Mail Transfer Protocol的英文缩写。中文译为“简单邮件传输协议”。
它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则,由它来控制信件的中转方式。SMTP协议属于TCP／IP协议族,它帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。通过SMTP协议所指定的服务器,我们就可以把E-mail寄到收信人的服务器上了,整个过程只要几分钟。SMTP服务器则是遵循SMTP协议的发送邮件服务器，用来发送或中转你发出的电子邮件。　
SMTP用于客户端和服务器之间直接建立通讯关系。使用端口号25。我们常用的E-mail地址用于一对一的识别。例如：user@domain。domain指的是域名，该域名是SMTP Server的域名。这样SCALANCE-W788@ADCS.COM就表示用户SCALANCE-W788在ADCS.COM的域上。
SCALANCE W支持SMTP协议，可以通过WBM来禁止或激活该协议。通过这样的设置，客户端所产生的事件信息通过SMTP协议发送到邮件服务器中的账户SCALANCE-W788上。

3.2 网络拓扑图

图3 - 11：网络拓扑图

3.3 网络组态及参数设置
PG/PC与SCALANCE W的以太网端口相连，根据图3 - 11的网络拓扑图设置PG/PC的IP地址，使用PST软件设置SCALANCE W788的IP地址。另外可以使用PG/PC通过IE浏览器来直接连接调试SCALANCE W模块。
使用PST软件给SCALANCE W788的IP地址设置为192.168.9.82，然后通过IE浏览器打开，如图3 - 12所示，在System——>Events标签下，使能E-mail选项，点击Set Values按钮完成设置。

图3 - 12

如图3 - 13所示，在System——>E-Mail标签下，设置E-Mail地址为SCALANCE-W788@ADCS.COM。SMTP服务器的IP地址192.168.9.158。点击Set Values按钮结束设置。

图3 - 13

使用Mailtraq软件作为SMTP server安装在PG/PC上。首先定义SMTP server的属性。如图3 - 14所示，使用菜单“Options”->“Server”。“Server Properties”对话框显示出来。根据该属性对话框，在“Server”栏定义该SMTP Server的域名为ADCS.COM。在“LAN”标签下，定义“192.168.9.*”，目的是指定接收邮件信息的设备的IP地址范围。在“Online”标签下，选中“No Internet Connection (Local Network Only)”项。

图3 - 14

对SCALANCE W788进行热启动，在邮件服务器上察看收到的邮件，如图3 - 15所示。

图3 - 15

4. SNMP

4.1 概述
SNMP已经成为TCP/IP协议家族的一个规范的协议标准。在网络上的每一个单一节点，即网络部件或终端，如果这样的节点集成了SNMP Agent，那么它们可以提供一个结构化的表格信息。这种表格信息称为MIB-Management Information Base。

图3 - 16

基于SNMP操作的网络管理解决方案按照Client-Server模式，如图3 - 16所示。Manager即管理站(SNMP Client)可以轮询Agent (SNMP Server)来获取信息。Manager循环的调用MIB信息，如果需要，可以应用该信息用于可视化。然而，网络节点（Agent）也可以通过Trap来报告指定的信息给Manager，不需要Manager特殊的请求。通过SNMP，不仅可以监视网络节点也可以控制网络节点。例如，可以通过指令来激活和禁止网络部件的一个端口。使用SNMP的另外一个优点就是Manager和Agent的通讯时从后台来完成的，这会使网络负载很小。
一个MIB(Management Information Base)是一个标准的数据结构，其中包含各种各样SNMP变量，并且描述变量的语言独立于目标系统。MIB的典型标准和访问机制能够访问和监视不同制造商的网络部件。如果网络部件特殊，存在非标准的数据并且需要网络监视；对于这样的数据制造商可以给出其在MIB中的描述。
Device profile 定义了一个设备Agent的SNMP变量的范围，例如SCALANCE W，定义哪些变量显示在OPC Server上。Device profile中的变量可以集成到你的应用中。SNMP OPC Server额外包含了一个MIB编译器，可以用于修改已存在的和新建的profile。可以通过添加mgmt或privates索引中的SNMP变量来实现。西门子大量的Profinet设备都支持SNMP协议，其对应的Profile在西门子中国技术支持网站上都可以免费下载。

4.2 网络拓扑图

图3 - 17：网络拓扑图

4.3 网络组态及参数设置
PG/PC通过本机网卡与SCALANCE W788 模块用以太网线直接相连，SNMP OPC Server通过轮询方式接收到SCALANCE X400的状态信息。这些信息可以通过OPC Client来显示，这个项目使用WinCC Flexible RT HMI系统，通过组态SNMP变量，显示到画面上。
根据图3 - 17的网络拓扑图设置PG/PC的IP地址，使用PST软件设置SCALANCE W788的IP地址。另外可以使用PG/PC通过IE浏览器来直接连接调试SCALANCE W模块。
使用PST软件给SCALANCE W788的IP地址设置为192.168.9.82，浏览IE左侧的目录树，如图3 - 18所示，选择“System——>SNMP”标签。 “public”和“private”是SNMPv1/v2c的认证名。通过public认证名和private认证名，管理器(PG/PC) 可对代理设备(SCALANCE W788) 进行读、写操作。

图3 - 18

如图3 - 19所示，在IE浏览器的地址栏内输“192.168.9.82/snScalanceW.mib”。注意区分大小写。可以看到SCALANCE W700系列对应的SIEMENS制造商的私有 MIB信息。

图3 - 19

打开Step7程序，在SIMATIC Manager中，选择“options”菜单下的Set PG/PC interface。如图3 - 20所示，设置PG/PC接口为TCP/IPBroadcom NetXtreme 57…，指向本机网卡。

图3 - 20

如图3 - 21所示，在Step7中新建一个项目SCALANCE W_SNMP，然后在该项目中加入一个SIMATIC PC Station。

图3 - 21

首先进行硬件组态，如图3 - 22所示，分别插入WinCC flexible RT，OPC Server，IE General。需要注意OPC Server的版本为6.4。这要与本机的SIMATIC Net版本一致。

图3 - 22

IE General的IP地址，需要设置与本机一致192.168.9.158。如图3 - 23所示，双击OPC Server栏，弹出OPC Server属性画面。选择SNMP栏，默认属性保持不变。

图3 - 23

如图3 - 24所示，点击Edit Plant Configuration按钮，打开编辑系统组态画面。

图3 - 24

如图3 - 25所示，点击Find按钮，打开浏览网络画面。点击Start按钮，开始搜索网络节点SCALANCE W788。然后导入此节点。在编辑系统组态画面，可以看到需要监视的节点。

图3 - 25

选中该节点是底色变为蓝色，点击Edit….按钮，可以对选择的节点进行编辑。如图3 - 26所示，Name就是在IE中设置的SCALANCE X400的系统名。
IP地址就是SCALANCE X400(Agent) 的IP地址。Device profile是系统推荐的device profile。也可以选择一个对应的profile或新建一个所需要的profile。Community就是 Manager (WinCC flexible RT) 访问 Agent (SCALANCE X400) 的一种权限密码，即认证名。public认证名表示访问Agent的只读权限。Private认证名表示访问Agent的读写权限。
Timeout 表示OPC Client轮询Agent的最大响应时间，默认为9s。使能SNMP Optimization表示为了较少网络负载，较少循环时间，许多相同类型的数据可以用一个数据帧来传送。

图3 - 26

默认的Device profile为MIB-II_V10.txt。如图3 - 27所示，可以通过下拉菜单选择适用于SCALANCE W788的profile为Profil_SCALANCE_W700_V10.txt。

图3 - 27

通过选择匹配的profile，就可以选择多种SNMP变量显示在PG/PC上。另外用户也可以根据需求定制profile，如图3 - 28所示。

图3 - 28

点击PG/PC右下角任务栏内的“Station Configurator”图标，双击弹出“Station Configuration Editor”，如图3 - 29所示，按照硬件组态的顺序，添加相应的硬件。点击Station Name按钮，设置站名与STEP7中建的PC站的名字相同，为SNMP。

图3 - 29

在Step7 的SIMATIC Manager中下载组态的硬件。观察“Station Configuration Editor”，如图3 - 30所示，组态OPC Server已经设置成功。

图3 - 30

点击Windows操作系统“Start——>SIMATIC——>SIMATIC Net——>Configuration Console”弹出OPC组态控制台，如图3 - 31所示，注意一定要选择SNMP。

图3 - 31

打开OPC Scout进行测试。如图3 - 32所示，添加SNMP变量，Quality指示为“good”代表数据通讯正常。

图3 - 32

在SIMATIC Manager中打开集成的WinCC flexible RT的连接组态。如图3 - 33所示，在WinCC flexible组态通讯连接。

图3 - 33

如图3 - 34所示，在WinCC flexible中添加“通信速率”、“信号强度”和“IP地址”等SNMP变量。

图3 - 34

如图3 - 35所示，在WinCC flexible画面中组态相应的变量。

图3 - 35

在Screen_1新建一个画面。添加文本框、IO对话框和趋势图，并定义相应变量。保存编译后显示SCALANCE W788的 “信号强度”和“IP地址”等SNMP变量画面，如图3 - 36所示。

图3 - 36

5. SNTP

5.1 概述
SNTP全称Simple Network Time Protocol，是NTP（Network Time Protocol）的改进版本。使用该协议可以同步Internet上的网络设备的时钟。
SNTP协议采用客户机/服务器的工作方式，服务器通过接收GPS信号或自带的原子钟作为系统的时间基准，客户机通过定期访问服务器提供的时间服务获得准确的时间信息，并调整自己的系统时钟，达到网络时间同步的目的，精确到秒。
客户端和服务器通讯采用UDP协议，端口为123。SNTP协议可以使用单播、广播或多播模式进行工作。

5.2 网络拓扑图

图3 - 37：网络拓扑图

5.3 网络组态及参数设置
PG/PC通过西门子交换机与SCALANCE W的以太网端口相连，根据
图3 - 37的网络拓扑图设置PG/PC的IP地址，使用PST软件设置SCALANCE W788的IP地址。另外可以使用PG/PC通过IE浏览器来直接连接调试SCALANCE W模块。
首先设置SNTP服务器——西门子时钟同步模块SICLOCK TM。

a) 通过参数2A Time&Date设置当前的时间和日期。b) 通过参数6A LAN gerneral，设置SICLOCK TM的SNTP Server的IP地址为192.168.9.99，子网掩码为255.255.255.0。c) 通过参数6F LAN extras，设置SNTP Server的参数为Multicast 10sec。

然后设置作为SNTP客户端的SCALANCE W788，如图3 - 38所示，在System——>SNTP标签下，设置SNTP Server的IP地址为192.168.9.99。更新间隔和时区偏差为默认设置。

图3 - 38

如图3 - 39所示，点击Set Values按钮后，SCALANCE W作为客户端可以从SNTP Server上取得系统时间。

图3 - 39

时钟同步完成后，对AP1的有线以太网口进行插拔一次，如图3 - 40所示，可以查看Information——>Log Table标签下的一些连接状态信息。

图3 - 40

关键词
Load&Save，Syslog协议，E-mail，SNMP协议，SNTP协议

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