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操作指南

SCALANCE W 网络管理使用指南

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5.0 分
  • 硬件组态与安装
  • Industrial Wireless Communication
  • 网络组件
文档编号:A0215| 文档类型:操作指南| 发布时间:2024年03月05日
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本文描述了SCALANCE W模块在工业应用中的网络管理应用,例如Load&Save,Syslog,E-mail,SNMP和SNTP协议。并阐述了这些网络管理协议的基本原理。而且通过一些具体的配置实例说明了使用这些网络管理功能的基本方法。

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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