西門子模塊6GK7343-1GX31-0XE0

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西門子模塊6GK7343-1GX31-0XE0

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  S7-200 SMART CPU之間的以太網(wǎng)通信

  S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.0 及以上版本的 CPU 可實現(xiàn)CPU、編程設(shè)備和HMI（觸摸屏）之間的多種通信：
  — CPU與編程設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。
  — CPU與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。
  — CPU與其他S7-200 SMART CPU之間的PUT/GET通信。

  S7-200 SMART CPU 以太網(wǎng)連接資源如下：
  — 1個連接用于與STEP7 Micro/Win SMART軟件的通信。
  — 8個連接用于CPU與HMI之間的通信。
  — 8個連接用于CPU與其他S7-200 SMART CPU之間的PUT/GET主動連接
  — 8個連接用于CPU與其他S7-200 SMART CPU之間的PUT/GET被動連接

  PUT/GET 指令格式

  S7-200 SMART CPU提供了PUT/GET 指令，用于S7-200 SMART CPU之間的以太網(wǎng)通信（PUT/GET 指令格式見 表 1）。PUT/GET 指令只需要在主動建立連接的 CPU 中調(diào)用執(zhí)行，被動建立連接的 CPU不需要進(jìn)行通信編程。PUT/GET 指令中TABLE 參數(shù)用于定義遠(yuǎn)程CPU的 IP地址、本地CPU和遠(yuǎn)程 CPU的數(shù)據(jù)區(qū)域以及通信長度（TABLE 參數(shù)定義見 表 2）。

  表 1 PUT和GET 指令：

  LAD/FBD	STL	描述
  	PUT TABLE	PUT 指令啟動以太網(wǎng)端口上的通信操作，將數(shù)據(jù)寫入遠(yuǎn)程設(shè)備。PUT 指令可向遠(yuǎn)程設(shè)備寫入zui多 212 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。
  	GET TABLE	GET 指令啟動以太網(wǎng)端口上的通信操作，從遠(yuǎn)程設(shè)備獲取數(shù)據(jù)。GET 指令可從遠(yuǎn)程設(shè)備讀取zui多 222 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。

  表 2 PUT和GET 指令的TABLE參數(shù)定義：

  字節(jié)偏移量	Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
  0	D1	A2	E3	0	錯誤代碼4
  1	遠(yuǎn)程 CPU的 IP地址
  2
  3
  4
  5	預(yù)留（必須設(shè)置為0）
  6	預(yù)留（必須設(shè)置為0）
  7	指向遠(yuǎn)程 CPU 通信數(shù)據(jù)區(qū)域的地址指針 （允許數(shù)據(jù)區(qū)域包括：I、Q、M、V）
  8
  9
  10
  11	通信數(shù)據(jù)長度5
  12	指向本地 CPU 通信數(shù)據(jù)區(qū)域的地址指針 （允許數(shù)據(jù)區(qū)域包括：I、Q、M、V）
  13
  14
  15

  1 D ：通信完成標(biāo)志位，通信已經(jīng)成功完成或者通信發(fā)生錯誤。
  2 A ：通信已經(jīng)激活標(biāo)志位。
  3 E ：通信發(fā)生錯誤，錯誤原因需要查詢 錯誤代碼4。
  4 錯誤代碼 ：見表 3 PUT 和 GET 指令TABLE 參數(shù)的錯誤代碼。
  5 通信數(shù)據(jù)長度 ：需要訪問遠(yuǎn)程 CPU通信數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)，PUT 指令可向遠(yuǎn)程設(shè)備寫入zui多 212 個字節(jié)的數(shù)據(jù)，GET 指令可從遠(yuǎn)程設(shè)備讀取zui多 222 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。

  表 3 PUT 和 GET 指令TABLE 參數(shù)的錯誤代碼：

  錯誤代碼	描述
  0	通信無錯誤
  1	PUT/GET TABLE參數(shù)表中存在非法參數(shù)：
  2	同一時刻處于激活狀態(tài)的 PUT/GET 指令過多（僅允許 16 個）
  3	無可以連接資源，當(dāng)前所有的連接都在處理未完成的數(shù)據(jù)請求（S7-200 SAMRT CPU主動連接資源數(shù)為 8 個）。
  4	從遠(yuǎn)程 CPU 返回的錯誤：
  5	與遠(yuǎn)程 CPU 之間無可用連接：
  6-9	預(yù)留

  通信資源數(shù)量

  S7-200 SMART CPU 以太網(wǎng)端口含有 8 個PUT/GET 主動連接資源和 8 個PUT/GET 被動連接資源。例如：CPU1 調(diào)用 PUT/GET 指令與 CPU2 ~ CPU9 建立8主動連接的同時，可以與 CPU10 ~ CPU17 建立8被動連接（CPU10 ~ CPU17 調(diào)用 PUT/GET 指令），這樣的話 CPU1 可以同時與16臺 CPU（CPU2 ~ CPU17）建立連接。關(guān)于主動連接資源和被動連接資源的詳細(xì)解釋如下：

  1、主動連接資源和被動連接資源

• 遠(yuǎn)程 CPU 無可用的被動連接資源（S7-200 SMART CPU被動連接資源數(shù)為 8 個）。

• 與遠(yuǎn)程 CPU 之間的連接丟失（遠(yuǎn)程 CPU 斷電或者物理斷開）。

• 請求或發(fā)送的數(shù)據(jù)過多。

• STOP 模式下不允許對 Q 存儲器執(zhí)行寫入操作。

• 存儲區(qū)處于寫保護(hù)狀態(tài)

• 本地CPU通信區(qū)域不包括 I、Q、M 或 V。

• 本地CPU不足以提供請求的數(shù)據(jù)長度。

• 對于 GET指令數(shù)據(jù)長度為零或大于 222 字節(jié)；對于 PUT指令數(shù)據(jù)長度大于 212 字節(jié)。

• 遠(yuǎn)程CPU通信區(qū)域不包括 I、Q、M 或 V。

• 遠(yuǎn)程CPU 的IP 地址是非法的 (0.0.0.0)。

• 遠(yuǎn)程CPU 的IP 地址為廣播地址或組播地址。

• 遠(yuǎn)程CPU 的IP 地址與本地 CPU的IP 地址相同

• 遠(yuǎn)程CPU 的IP 地址位于不同的子網(wǎng)。

• 調(diào)用 PUT/GET 指令的CPU 占用主動連接資源數(shù)；相應(yīng)的遠(yuǎn)程 CPU 占用被動連接資源。

CPU2 的主程序只需包含一條語句用于讀取 CPU2 的實時時鐘，并存儲到 VB100 ~ VB107，如圖 6 所示。

圖 6 讀取 CPU2 實時時鐘

PUT/GET例程

為了更好地理解 PUT/GET指令的編程，可參考下面的例程。

PUT_GET_CPU1.smart

PUT_GET_CPU2.smart

注意：此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該軟件的風(fēng)險*由用戶自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的，所以不提供任何擔(dān)保，錯誤糾正和支持，用戶不必為此西門子與服務(wù)部門。

網(wǎng)絡(luò)4：調(diào)用 PUT 指令和 GET 指令。

圖 5 調(diào)用 PUT 指令和 GET 指令

2、CPU2 被動端編程

網(wǎng)絡(luò)3：定義 GET 指令 TABLE 參數(shù)表，用于將遠(yuǎn)程 CPU2 的VB100 ~ VB107 讀取到 CPU1 的 VB0 ~ VB7。

圖 4 定義 GET 指令 TABLE 參數(shù)表

a.定義通信狀態(tài)字節(jié) b.定義 CPU2 IP 地址 c.定義 CPU2 的通信區(qū)域 ，從 VB100 地址開始 d.定義通信數(shù)據(jù)長度 e.定義 CPU1 的通信區(qū)域，從 VB0 地址開始

指令編程舉例

在下面的例子中，CPU1 為主動端，其 IP 地址為192.168.2.100，調(diào)用 PUT/GET 指令；CPU2 為被動端，其 IP 地址為192.168.2.101，不需調(diào)用 PUT/GET 指令，網(wǎng)絡(luò)配置見圖 1 。通信任務(wù)是把 CPU1 的實時時鐘信息寫入 CPU2 中，把CPU2 中的實時時鐘信息讀寫到 CPU1 中。

圖 1 CPU通信網(wǎng)絡(luò)配置圖

1、CPU1 主動端編程

CPU1 主程序中包含讀取 CPU 實時時鐘、初始化 PUT/ GET 指令的 TABLE 參數(shù)表、調(diào)用 PUT 指令和 GET 指令等。

網(wǎng)絡(luò)1：讀取 CPU1 實時時鐘，存儲到 VB100 ~ VB107 。

圖 2 讀取 CPU1 實時時鐘

注：READ_RTC 指令用于讀取 CPU 實時時鐘指令，并將其存儲到從字節(jié)地址 T 開始的 8 字節(jié)時間緩沖區(qū)中，數(shù)據(jù)格式為 BCD 碼。

網(wǎng)絡(luò)2：定義 PUT 指令 TABLE 參數(shù)表，用于將 CPU1 的VB100 ~ VB107 傳輸?shù)竭h(yuǎn)程 CPU2 的VB0 ~ VB7。

圖 3 定義 PUT 指令 TABLE 參數(shù)表

a.定義通信狀態(tài)字節(jié) b.定義 CPU2 IP 地址 c.定義 CPU2 的通信區(qū)域 ，從 VB0 地址開始 d.定義通信數(shù)據(jù)長度 e.定義 CPU1 的通信區(qū)域，從 VB100 地址開始 3、8 個PUT/GET 被動連接資源 S7-200 SMART CPU 調(diào)用 PUT/GET 指令，執(zhí)行主動連接的同時也可以被動地被其他遠(yuǎn)程 CPU 進(jìn)行通信讀寫。 S7-200 SMARTzui多可以與被8個不同 IP 地址的遠(yuǎn)程 CPU 進(jìn)行 建立被動連接。已經(jīng)成功建立的連接將被保持，直到遠(yuǎn)程 CPU斷電或者物理斷開。 2、8 個PUT/GET 主動連接資源 S7-200 SMART CPU 程序中可以包含遠(yuǎn)多于 8個PUT/GET 指令的調(diào)用，但是在同一時刻zui多只能激活 8 個 PUT/GET 連接資源。 同一時刻對同一個遠(yuǎn)程 CPU 的多個 PUT/GET 指令的調(diào)用，只會占用本地 CPU的一個主動連接資源和遠(yuǎn)程 CPU的一個被動連接資源。本地 CPU 與遠(yuǎn)程 CPU之間只會建立一條連接通道，同一時刻觸發(fā)的多個 PUT/GET 指令將會在這條連接通道上順序執(zhí)行。 同一時刻zui多能對8個不同 IP 地址的遠(yuǎn)程 CPU 進(jìn)行 PUT/GET 指令的調(diào)用，第9個 遠(yuǎn)程CPU的PUT/GET 指令調(diào)用將報錯，無可用連接資源。已經(jīng)成功建立的連接將被保持，直到遠(yuǎn)程 CPU斷電或者物理斷開。

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•     姓名： 邵工

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用于將 SIMATIC S7-300/SINUMERIK 840D powerline 連接至工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的通信處理器，也可作為 PROFINET IO 控制器和 IO 設(shè)備。

CP 支持：

• 編程器/OP 通信

• S7 通信

• 開放式通信 (SEND/RECEIVE)

• PROFINET 通訊

• IT通訊

• 安全功能、防火墻和 VPN（* -1GX31 型號）

另外，CP 343-1 Advanced 還提供了電子郵件功能，并允許用戶創(chuàng)建自己的 Web 頁面，從而為維護(hù)和質(zhì)量保證提供理想支持。通過 FTP 等 Internet 功能，可以連接到廣泛的基于 PC 的系統(tǒng)。該 CP S7-300 搭建起現(xiàn)場層與管理層之間的橋梁， 343-1 Advanced 通信處理器可無縫連接到辦公與 IT 環(huán)境的安全結(jié)構(gòu)中。

優(yōu)勢

• 由于連接到兩個獨立的以太網(wǎng)網(wǎng)段，所以在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分離時具有成本優(yōu)勢

• 由于支持介質(zhì)冗余 (MRP)，可實現(xiàn)高水平的工廠利用率

• 通過基于 Web 的診斷，可提供*的維護(hù)支持

• 
  

• 通過廣域網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程編程

• 通過 IT 網(wǎng)絡(luò)管理工具 (SNMP) 進(jìn)行監(jiān)控

• 使用 C-PLUG 可插拔介質(zhì)，無需編程設(shè)備便可更換模塊

• 通過以下方法，避免未經(jīng)*的系統(tǒng)訪問¹⁾：

• 例如，通過驗證網(wǎng)絡(luò)工作站，在一個自動化單元中實現(xiàn)任意設(shè)備的集中訪問保護(hù)

• 通過數(shù)據(jù)加密 (VPN) 以及檢查數(shù)據(jù)的完整性，可通過因特網(wǎng)進(jìn)行安全遠(yuǎn)程訪問。

• 通過基于標(biāo)準(zhǔn) IT 機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄 (Syslog) 實現(xiàn)可追溯性

• 由于能夠使用 CP 343-1 Advanced 在以后某個時間將現(xiàn)有 SIMATIC S7 系統(tǒng)連接至工業(yè)以太網(wǎng)，因此可確保投資安全性

¹⁾ 安全功能、防火墻和 VPN（*于 -1GX31 型號）

應(yīng)用

CP 343-1 Advanced 可用于將 SIMATIC S7-300 連接到工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)。由于其自身備有處理器，從而解除了 CPU 的通訊任務(wù)并允許另加連接。

CP 343-1 Advanced 提供以下通信選件：

• 編程器/PC

• 主 PC

• 操作員控制和監(jiān)測系統(tǒng)

• SIMATIC S5/S7/C7 系統(tǒng)

• PROFINET IO 設(shè)備/IO 控制器

• PROFINET CBA 部件

這樣，以太網(wǎng)內(nèi)的所有設(shè)備可以避免未經(jīng)*的訪問。 使用 CP 343-1 Advanced，可以通過因特網(wǎng)進(jìn)行安全遠(yuǎn)程訪問，并且可以防止設(shè)備間或網(wǎng)段間的數(shù)據(jù)傳輸被或控制。

PROFINET CBA 組件和安全功能只能交替使用。

SCALANCE S、SOFTNET Security Client 和帶有集成安全功能的組件¹⁾之間的安全 VPN 通信

¹⁾ 安全功能、防火墻和 VPN（*于 -1GX31 型號）

設(shè)計

CP 343-1 Advanced 提供了 SIMATIC S7-300 系統(tǒng)設(shè)計的全部優(yōu)點：

• 緊湊型設(shè)計

• 三個 RJ45 插座，用于通過兩個獨立的接口連接到工業(yè)以太網(wǎng)；
  其中一個是安全插座，可以從外部確保網(wǎng)絡(luò)單元的安全；
  通過自動檢測、自動協(xié)商和自動交叉功能進(jìn)行自動數(shù)據(jù)速率檢測；
  通過帶有 180° 電纜插座的 IE FC RJ45 180 度插頭或通過標(biāo)準(zhǔn)插接電纜建立連接

• 2 針插入式端子排，用于連接外部 24 V DC 電源

• 診斷 LED，用于指示運(yùn)行和通訊狀態(tài)

• 安裝簡單；
  CP 343-1 Advanced 安裝在 S7-300 安裝導(dǎo)軌上，并通過總線連接器連接到鄰近的模塊。不存在插槽規(guī)則。

• CP 343-1 Advanced 可以不用風(fēng)扇運(yùn)行；
  無需備用電池。

• 與 IM 360/361 一起，CP 343-1 Advanced 也可用于擴(kuò)展機(jī)架（ER）內(nèi)。

• 不需編程器即可更換模板

• C-PLUG（組態(tài)插頭）作為可插拔存儲介質(zhì)包含在供貨范圍內(nèi)（不能無 C-PLUG 運(yùn)行）

功能

• 兩個獨立的接口（集成的網(wǎng)絡(luò)分離）：

• 千兆以太網(wǎng)接口，帶有 RJ45 接頭，10/100/1000  Mbps 全雙工/半雙工，具有自動感測功能

• PROFINET 接口，帶有兩個 RJ45 接頭，10/100 Mbps 全雙工/半雙工，通過 2 端口交換機(jī)執(zhí)行自動檢測和自動交叉功能

• 通過兩個接口提供通信服務(wù)：

• 開放式通訊 (TCP/IP, UDP, ISO)；
  使用 UDP 實現(xiàn)多點傳送，包括兩個接口之間的路由

• 編程器/OP通訊： 通過 S7 路由實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間通信

• S7 通訊（客戶端、服務(wù)器、多路復(fù)用），包括兩個接口之間的路由

• IT 通訊：
  HTTP 通訊允許通過用戶自己的 web 頁面訪問過程數(shù)據(jù)； 采用 CP 343-1 Advanced 也可以進(jìn)行 HTTPS 通信¹⁾。
  采用電子郵件客戶端功能，可以直接從用戶程序發(fā)送電子郵件。
  FTP 通訊支持程序控制的 FTP 客戶端通信。
  通過 FTP 服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)塊。

• 通過 PROFINET 接口進(jìn)行通訊服務(wù)：

• PROFINET IO 控制器和 IO 設(shè)備，具有實時屬性（RT 和 IRT）

• PROFINET CBA

• 通過 DHCP、簡單的 PC 工具或通過用戶程序進(jìn)行 IP 地址分配

• 介質(zhì)冗余 (MRP)：

• 在采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)，CP 支持 MRP 介質(zhì)冗余程序。它用作 MRP 管理器和 MRP 客戶端。

• 診斷和網(wǎng)絡(luò)管理：

• 豐富的診斷功能，可用于機(jī)架中的所有模板

• 支持 SNMP V1/V3，可集成到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中

• 安全機(jī)制：

• 通過可組態(tài)的 IP 訪問列表進(jìn)行訪問保護(hù)

• 防火墻用于基于其 IP/端口地址來過濾連接

• 通過限制帶寬，可避免通信過載

• VPN 服務(wù)器和 VPN 客戶端，用于以防的方式訪問控制器

• 通過 SSL (HTTPS) 加密 HTML 頁

• 安全文件傳輸（FTPs）

• 可以防的方式將網(wǎng)絡(luò)分析信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) (SNMP)

• 和公共 IP 地址間的轉(zhuǎn)換 (NAT/NAPT)

• 時間的安全傳輸 (NTP V3)

• 按照 Achilles II 級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證
  

• 利用 STEP 7 組態(tài)所有功能；
  安全功能可通過安全組態(tài)工具 (SCT) 進(jìn)行組態(tài)，該工具包含在 STEP 7 V5.5 SP3 的供貨范圍內(nèi)。

• 通過 STEP 7 Professional V11 進(jìn)行組態(tài)；
  僅能使用之前的 CP 343-1 (6GK7 343-1GX30-0XE0) 的部分功能，沒有安全功能和 CBA。
  帶有安全功能的型號¹⁾ 不久將針對 TIA Portal 提供。

• 無需編程器即可進(jìn)行模塊更換:
  所有信息都存儲在 C-PLUG 上（以及用于 IT 功能的文件系統(tǒng)）

集成

通過網(wǎng)絡(luò)分離和訪問保護(hù)連接*層網(wǎng)絡(luò)（安全功能）

連接到上層網(wǎng)絡(luò)和基于PC的系統(tǒng)

控制層千兆以太網(wǎng)通訊