说明

S7-300 以太网模块在 Profinet 网络中既可以作为控制器也可以作为设备，当 Profinet 连接中断时，可以使用下面的方法来判断。本文以 CP343-1 作为控制器为例，如图1，两个设备分别为ET200SP和ET200M。

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图01

Profinet 通讯中现场设备作为数据的提供者，会向控制器发送数据到 I 区。在发送的 PN 的报文中，按照槽位的顺序添加内容，输入模块槽位：输入数据+IOPS；输出模块槽位：IOCS。IOPS 表示 IO 数据的提供状态（数据是好的还是坏的）；IOCS表示IO 数据的消费状态（Q 数据使用状况）。如图2，CP 的PN 通讯程序块 FC11 "PNIO_SEND"和 FC12 "PNIO_RCIV" 提供了IOCS/IOPS 的输出管脚，可以用于通讯状态的评估。

图02
IOCS/IOPS 的有效长度和通讯的数据长度有关，每个字节的输入/输出，对应一位IOCS/IOPS 输出。如图3，ET200SP 站点，输入地址0-7 8个字节，对应 IOPS 8位，即MB202；输出地址0，一个字节，对应IOCS 一位，即M200.0。

图03
如图4，ET200M 站点，输入地址8 ，1个字节，对应 IOPS 1位，顺序后延即M203.0；输出地址1，一个字节，对应IOCS 一位，顺序后延即M200.1。

图04
如图5-6，如果现场设备只是发生故障，通讯没有中断，例如 ET200SP  AI模块被拔出，只有相应的 IOPS 位置位，即MB202。

图05

图06
如果此时现场设备和控制器的连接中断，则现场设备相应的所有 IOPS/IOCS 都会置位，如图7。此时，ET200M IOPS/IOCS 位全部置位，ET200M 此时可能掉站。

图07

注意！某些极端情况，例如 ET200SP 所有的IO 模块都被拔出，IOPS/IOCS 也会全部置位，但是此时通讯连接并没有中断。因此要根据现场实际情况来判断。

组态注意事项：
SIMATIC S7-300 系列工业以太网 CP 模块在硬件接口和包括数量框架在内的通信功能方面有所区别。

具体区别如下表所示：

 IE_CP_S7300.pdf ( 14 KB )

不同协议的描述： 

ISO 传输协议：
ISO 传输连接用于 S7 站之间的数据交换以及与 PC 站，S5 站和第三方系统之间的通信。   

ISO 传输连接的属性： 

• 站间的通信是基于 MAC 地址的。 
• 使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 
• 数据接收由对方通过 ISO 参考模型第 4 层进行确认。 
• 数据无法通过路由器传递。(ISO 不支持路由，因为此协议是基于 MAC 地址而不是 IP 地址。)

ISO-on-TCP 协议：
ISO-on-TCP 连接用于 S7 站之间的数据交换以及与 PC 站，S5 站和第三方系统之间的通信。 

ISO-on-TCP 连接的属性：

• 站间通信是基于 IP 地址的。 
• 使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 
• 数据接收由对方通过 ISO 参考模型第 4 层进行确认。
• 数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。
• 符合 TCP/IP 标准的 RFC1006 扩展与 ISO 参考模型的第 4 层相一致。关于 RFC 1006 协议扩展的更多信息可参见条目号：15048962。 

TCP/IP 协议：
通过配置 TCP 连接实现站间(包括第三方的站)的数据交换。 

TCP 连接属性： 

• 符合 TCP/IP 标准。 
• 使用数据块的数据传输适用于最大 8 Kbytes 的数据。 
• 可使用 “SEND/RECEIVE”和“FETCH/WRITE” 服务实现数据传输。 
• 操作系统中已存在的 TCP/IP 实现通常可用在 PC 上。 
• 数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。

UDP 协议：
通过 UDP 连接的配置实现两个站之间的数据交换。 

UDP 连接属性 

• UDP 协议。  
• 两个节点 (一个 2048 字节的数据块被分为 2 个包 (MaxTpduSize =1496)) 之间相关数据块的不可靠传输。 
• 支持组播。 
  通过建立组播环，组播允许站组一起接受信息和发送信息到这个组。 
• 通过 “SEND/RECEIVE”服务进行数据传输。  
• 数据可以通过路由器(有路由功能的协议)传递。

S7 通信：
通过 S7 连接的配置实现 S7 站和 PC 站之间的数据交换。 

S7 连接属性：

• 该连接可用于所有 S7 / M7 设备。 
• 可用于所有子网 (MPI，PROFIBUS，工业以太网)。
• 通过工业以太网的 S7 通信是基于 ISO 传输协议和 ISO-on-TCP 协议。 
• SIMATIC S7/M7-300/400 站之间数据的可靠传输 (使用 “BSEND/BRCV”或 “PUT/GET” SFBs)。
• 高速，不可靠数据传输取决于对方与时间相关的操作(使用“USEND/URECV” SFB)。
• 在通过 SFBs “BSEND/BRCV”和“PUT/GET”进行可靠数据传输的情况下，对方的数据传输通过 ISO 参考模型的第 7 层进行确认。
• 在通过“USEND/URCV” FB的高速、不可靠数据传输的情况下，数据传输不在第7层确认。 

IT 通信： 

• E-mail 功能：
  S7 站可以发送事件触发邮件。通常邮件包括发件栏，接收栏，标题栏和正文几个部分。二进位的数据也可以添加到正文的结尾部分。一封邮件的最大长度为 8192 字节，包括所有以上定义的栏。 
• HTTP / HTTPS 功能：
  CPs 具有 web 服务器。其他的如 JavaBeans 同样可用于提供和查看带有 S7 变量的 HTML 页。JAVA 编写的应用程序可通过 JavaBeans 使用 HTTP 协议访问 S7 变量。  
• FTP / FTPS  功能 (作为服务器和客户端)： 
  FTP 服务器功能可用来保存 CP 文件系统中的文件 (HTML 页，映像文件，...) 。也可以直接从数据块中 直接读出值或通过文件直接把值写到数据块中。 
  作为 FTP 客户端，IE CP 与 FTP 服务器建立连接，用于保存或取回存在于 FTP 服务器文件中的数据。
  使用  CP343-1 GX31 时，可使能通过FTPS协议的加密数据传输。
• 网页诊断
  多方面信息，如诊断缓冲区和连接状态等都可通过 HTTP / HTTPS 从 CP 中读取。

IP 访问保护 (IP-ACL)
IP访问保护允许用户限制在通过本地S7 站上的CP到指定IP地址的通信伙伴间的通信

IP 组态
此外，连接组态既可通过STEP 7，也可在用户程序的块接口(FB55: "IP_CONFIG")分配给CP。
注：不适用于S7 连接

PG/OP 通信：
通过以太网用 STEP 7 编程和组态 S7 站。编程设备连接到以太网。 

• S7 路由：
  从 STEP 7 V5.0 SP3 HF3 开始，PG/PC 可以跨越网络实现 S7 站的在线功能，例如，下载用户数据或硬件组态，或者执行测试和诊断功能。在网络中的任何位置都可以连接 PG 并且可以在线连接到网关到达的任何站点。在项目编译时 ，路由数据就由 STEP 7 中的 S7 项目网络组态自动生成并且存储于系统数据 SDB999 中。必须在 STEP 7 项目中组态位于开始设备和PLC之间的所有站点。

SNMP (Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)
SNMP 代理
CP支持通过SNMP Version V1 上的数据查询。这里，它提供了符合标准 MIB II, LLDP MIB, 自动化系统MIB 和 MRP 监视 MIB的指定MIB对象的内容。

当安全使能时，CP343-1 GX31 支持SNMPv3 的网络分析功能的安全传输。

PROFINET 通信：
PROFINET 是 PROFIBUS 用户组织 (PNO) 使用的标准，它定义了跨制造商通信和工程模型。   

• PROFINET IO
  PROFINET IO 系统有如下设备的分布式配置：

• PROFINET 控制器
  PROFINET IO 控制器就是可以对自动化任务进行控制的控制系统 (PLC, PC)。 
• PROFINET 设备
  PROFINET IO 设备是指可以被 PROFINET IO 控制器所监视和控制的现场设备。一个 PROFINET IO 设备由多个模块和子模块组成 (例如 ET200S)。

• PROFINET CBA
  一个 PROFINET CBA 系统由不同的自动化组件组成的。一个组件包括所有的机械、电气和 IT 变量。组件可能已由常规的编程工具创建，如 STEP 7。 PROFINET 组件描述(PCD) 文件的格式为 XML。 一个规划工具装载这些描述文件，并允许创建各个组件之间的逻辑连接，从而达到创建一个工厂布局的目的。

时间同步
工业以太网上的时间同步按照以下可组态的处理方法。

• SIMATIC 处理方法
  CP接收MMS时间消息，并同步它的本地时间。用户可选择是否将时间传递给CPU。此外，可传递方向决定。
• NTP 处理方法 (Network Time Protocol，网络时间协议)
  CP每隔一定时间传输时间查询命令给NTP服务器来同步它的本地时间。此外，时间信号可自动地被传递到S7站的CPU，从而同步整个S7站的时间。
  当使能安全时，CP343-1 GX31 支持NTP协议（安全）用于安全的时间同步。

图1.（RS485）和图2.（RS422）

• ET 200SP CM PtP

图3.（RS485）和图4.（RS422）

• S7-1500 CM PtP RS485/RS422 BA/HF
• CP 340 / CP 341
• CP440/CP 441-1 / CP 441-2

图5.（RS485）和图6.（RS422）

• ET 200S 1SI

图7.和图8.（RS485）

• CM1241
• CB1241

注意：

如果使用了超过 50m 的 RS485 连接线或 RS422 连接线，需要加约 330Ω 的终端电阻。

CM 1241 和 CB 1241 的模块使用其它的终端电阻。

终端和偏置在 RS485 网络的两端设置，中间的设备不需要增加终端和偏置。

ET200SP CM PtP

图1 .显示了 RS485 接口通讯的端子分配。
   

图. 1
 

图 2.显示了 RS422 接口通讯的端子分配。
  

图. 2
  

图 5.显示了 RS485 接口通讯的端子分配。
   

图. 5

图 6.显示了 RS422 接口通讯的端子分配。
   

图 7 显示了 RS485 接口通讯的端子分配。
可以使用西门子9-针的 PROFIBUS  DP 头连接 CM1241。

使用 RS 485 公头连接器可以在一个 RS485 网络中连接多个设备，连接器可以在终端网络选择终端电阻。更多的信息参考下列链接中 S7-1200 手册的第13.2 章节。

注意：下面的特性用于自己设计连接器使用。

Fig. 7

CB 1241

Fig. 8显示了 RS485 连接通讯的端子分配.

 CB1241 提供了内部的终端电阻，不具备 9-针的母 D 型连接器。

连接终端电阻时，将 TRA 和 TA 短接，TRB 和 TB 短接。

Fig. 8

更多信息
通过 RS485 和 RS422 接口通讯的详细信息参考下列手册。

• SIMATIC ET 200SP Manual Collection
• CM PtP - Configurations for Point-to-Point Connections
• SIMATIC S7-1500 CM PtP RS422/485 BA
• SIMATIC S7-1500 CM PtP RS422/485 HF
• SIMATIC S7-300 Point-to-Point Connection CP 340 Setup and Parameters
• SIMATIC S7-300 Point-to-Point Connection CP 341 Setup and Parameters
• SIMATIC S7-400 Point-to-point connection CP 440 Installation and Parameter 
• Point-to-Point Connection CP 441 Setup and Parameters
• SIMATIC ET 200S Serial Interface Modules
• SIMATIC S7-1200 Automation System