Komunikace s PLC automaty SIMATIC firmy Siemens

Následující kapitola informuje o možnostech komunikace systému PROMOTIC s automaty Simatic. Možnosti komunikace s automaty Simatic jsou poměrně široké - lze komunikovat různými komunikačními protokoly přes různá komunikační rozhraní. Výběr vhodného komunikačního spojení je otázkou jak technickou (požadovaná rychlost spojení, rychlost odezvy na stav technologie, topologie zapojení, atd.), tak ekonomickou. Uvedený materiál proto stručně informuje o možnostech komunikace.

Typy komunikací PLC Simatic

Komunikace Ethernet (Protokol S7, PROFINET, IE-Industrial Ethernet):

Pro získávání dat do SCADA systémů přes Ethernet je určen protokol S7. Protokol PROFINET se používá na komunikaci mezi PLC a s IO moduly. Protokolem S7 lze komunikovat přes PROFINET konektor v PLC nebo v přídavných komunikačních modulech.

Ethernet přináší mnoho výhod jako je rychlost, snadné natáhnutí linek, více stanic na jedné lince, standardnost atd.

Tento druh komunikace lze použít pro:

- PLC, které mají přímo zabudovaný PROFINET konektor v procesorové jednotce (např. S7-1200, ET-200S, některé typy S7-300 a S7-400)

- PLC s přidaným Ethernet modulem (např. S7-200 + CP243-Ethernet, S7-300 + CP343-Ethernet, S7-400 + CP443-Ethernet)

- PLC s převodníkem NETlink (převodník Ethernet <-> MPI/PROFIBUS) - viz Komunikace s převodníkem NETLink PRO ETH

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- PmS7 - Ovladač pro komunikaci protokolem S7-TCP/IP - viz popis níže

- OPC server - viz popis níže

Komunikace PROFIBUS:

PROFIBUS je fyzické rozhraní, které není přímo zapojitelné do počítače PC a spojení se řeší pomocí přídavné PROFIBUS karty do PC (nebo jiným přídavným HW).

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- PmS7 - Ovladač pro komunikaci protokolem S7-TCP/IP - viz popis níže. Ovladač lze použít jen ve spojeni s převodníkem Netlink (převodník Ethernet <-> PROFIBUS).

- OPC server - viz popis níže

Komunikace MPI: S7-300 a NetLink PRO Softing

Rozhraní MPI (MPI-S7) je "derivát" PROFIBUS-DP. Komunikační linka je RS485, rychlost je přednastavena na 187.5kb/sec. Rychlost lze snížit na 19.2kb/sec a podle zařízení (CPU300, OP, CP6511) i zvýšit na 12Mb/sec.

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- PmS7 - Ovladač pro komunikaci protokolem S7-TCP/IP - viz popis níže. Ovladač lze použít jen ve spojeni s převodníkem Netlink (převodník Ethernet <-> MPI).

- OPC server - viz popis níže

- Komunikace pomocí komunikačních knihoven PRODAVE nebo SoftNET-S7 se považují za zastaralé a nejsou doporučované.

Komunikace PPI (Simatic S7-200): Siemens SIMATIC S7-200

Rozhraní PPI je určeno pro PLC Simatic S7-200. Jedná se o sériové rozhraní (není tedy třeba speciální HW karta).

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- OPC server - viz popis níže

- Pomocí přídavného modulu CP243 lze pak komunikovat protokolem S7 a k tomu použít ovladač PmS7 - viz popis níže.

- PLC Simatic S7-200 CPU226 podporují také komunikační rozhraní MPI a PROFIBUS.

- Projektant může do PLC S7-200 implementovat jednoduchý ASCII protokol a pak v systému PROMOTIC použít PmChar - Ovladač pro komunikaci uživatelsky konfigurovatelným ASCII/BIN protokolem. Viz odstavec "Komunikace ASCII protokolem".

Komunikace ASCII protokolem:

Ke komunikaci s automaty SIMATIC které disponují ASCII sériovým komunikačním rozhraním je nutné znát popis ASCII protokolu na straně Simatic.

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- PmChar - Ovladač pro komunikaci uživatelsky konfigurovatelným ASCII/BIN protokolem

Komunikace přes PG port se Simatic S5:

Komunikace přes programovací PG port na Simaticu. Komunikace je typu bod-bod (1PC-1Simatic) přes sériovou linku. Pro více Simaticů možno použít víceportovou komunikační kartu na PC. Rychlost komunikace maximálně 9600 Bd. Komunikace je vhodná pro přenosy nenáročné na rychlost odezvy.

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- PmS5PG - Ovladač pro komunikaci přes PG port s PLC Siemens Simatic S5

Komunikace protokoly 3964R, 3964 nebo RK512:

Tyto protokoly pro sériovou linku RS232 podporují některé PLC Simatic přímo a k některým PLC lze přikoupit komunikační modul pro tyto protokoly.

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- Pm3964 - Ovladač pro komunikaci s PLC Simatic protokolem 3964, 3964R nebo RK-512

Komunikace protokoly SinecH1/SinecL1/SinecL2:

Tyto typy protokolů jsou již značně zastaralé.

Pro tuto komunikaci lze v systému PROMOTIC použít:

- OPC server - viz popis níže

Popis standardních možností komunikace PROMOTIC s automaty Simatic

Komunikace pomocí PROMOTIC ovladače PmS7:

PmS7 - Ovladač pro komunikaci protokolem S7-TCP/IP komunikuje s PLC automaty Ethernet protokolem S7. Pokud má PLC konektor PROFINET, pak lze ovladač použít (např. S7-1200, ET-200S, některé typy S7-300 a S7-400).

PLC bez PROFINET konektoru lze však také upravit tak, aby konektivitu PROFINET získal, např.

- k procesoru přidat Ethernet komunikační moduly (např. S7-200 + CP243-Ethernet, S7-300 + CP343-Ethernet, S7-400 + CP443-Ethernet)

- použít převodník NETlink (převodník Ethernet <-> MPI/PROFIBUS) - viz Komunikace s převodníkem NETLink PRO ETH

Pro snadné přidání tohoto ovladače do aplikace je vhodné použít:

- Předkonfigurace "PmS7 - Sestava pro Ethernet Simatic S7-300/400, VIPA, ..."

- Předkonfigurace "PmS7 - Sestava pro Ethernet Simatic S7-1200"

- Předkonfigurace "PmS7 - Sestava NetlinkPro - MPI/PROFIBUS pro Simatic S7-300/400"

Komunikace pomocí OPC serveru:

Prakticky všechny typy výše zmíněných komunikací lze realizovat pomocí OPC serveru. V aplikaci PROMOTIC se pak používá objekt PmOpcClient - Viz také Komunikace přes standardní rozhraní OPC. Je mnoho dodavatelů těchto OPC serverů. Krátce se zmíníme o některých z nich.

- OPC server firmy Siemens:

Tento OPC server se dodává snad standardně s prostředím pro programování PLC, lze jej zakoupit v jeho softwarovém balíku SOFTNET atd. Podporuje snad všechny protokoly potřebné pro komunikaci mezi PLC typu Simatic (sériová linka, MPI, PROFIBUS, PROFINET, PPI, SinecH/L atd.).

Popis tohoto OPC serveru je mimo rámec této dokumentace. Jen velmi zkráceně a bodově ke dvěma způsobům konfigurace datových položek:

- Symboly: datové položky se definují v OPC serveru pod zadaným symbolickým názvem a systému PROMOTIC se pak v položce "ItemID" zadává název tohoto symbolu.

Příklad: "K3.CPU315(1).db20_Analog.aiEesaGJh" ...

- Objekty: datové položky se v OPC serveru nedefinují. V systému PROMOTIC se v položce "ItemID" zadává adresa položky v PLC automatu.

Příklad: "S7:[S7 connection_1]DB10,INT0,1", "S7:[S7 connection_2]DB4,X0,0,1", S7:[S7 connection_2]DB20,REAL42" ...

- OPC server firmy Softing:

Firma Softing (www.softing.com) dodává OPC server. Dodává také HW převodník NETlink PRO (Ethernet Gateway for MPI/PROFIBUS).

- OPC server Kepserver:

Firma Kepware (www.kepware.com) dodává univerzální OPC server, který pokrývá nejen PLC Simatic ale také velkou řadu jiných PLC.