Komunikace s PLC automaty SIMATIC od firmy Siemens

Následující kapitola informuje o možnostech komunikace systému PROMOTIC s PLC automaty SIMATIC. Možnosti komunikace s PLC 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 pro komunikaci mezi PLC a s IO moduly. Protokolem S7 lze komunikovat přes PROFINET konektor v PLC automatu nebo v přídavných komunikačních modulech. Siemens SIMATIC ET-200S

Ethernet přináší mnoho výhod jako je rychlost, snadné natáhnutí linek, více stanic na jedné lince, standardnost, atd.
Tento typ komunikace lze použít pro:

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

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

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

Pro tuto komunikaci v systému PROMOTIC lze 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 v systému PROMOTIC lze 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, přenosová 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 v systému PROMOTIC lze 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 automaty Simatic S7-200. Jedná se o sériové rozhraní (není tedy nutná speciální HW karta).

Pro tuto komunikaci v systému PROMOTIC lze použít:

- OPC server - viz popis níže

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

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

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

Komunikace protokolem ASCII:
Ke komunikaci s PLC automaty SIMATIC které mají ASCII sériové komunikační rozhraní je nutno znát popis ASCII protokolu na straně SIMATIC.

Pro tuto komunikaci v systému PROMOTIC lze použít:

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

Komunikace se Simatic S5:
Komunikace přes programovací PG port na Simatic S5 je typu bod-bod (1PC-1Simatic) přes sériový port počítače. Max. přenosová rychlost je 9600 Bd.

Pro komunikaci přes PG port šlo až do verze Pm 8.3 použít PROMOTIC ovladač PmS5PG. Od verze Pm9.0.0 je tento ovladač zrušen. Viz také: Zrušeny některé komunikační ovladače.

Pro komunikaci se Simatic S5 je doporučeno použít komunikační převodník S5-LAN. Tento adaptér převede komunikaci na protokol RFC 1006 (ISO on TCP).
Pro tuto komunikaci v systému PROMOTIC lze použít:

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

- OPC server - viz popis níže

Podrobný popis převodníku viz:

- https://www.controlsystem.sk/dodavatelia/delta-logic/s5-hardware-software/accon-s5-lan

- https://www.deltalogic.de/products/s5-software-and-s5-adapter/accon-s5-lan

- https://www.process-informatik.de/9359-LAN_s5-lan.html

Komunikace protokoly 3964R, 3964 nebo RK512:
Tyto protokoly pro sériovou linku RS232 podporují některé PLC automaty Simatic přímo a k některým PLC lze přikoupit komunikační modul pro tyto protokoly.

Pro tuto komunikaci v systému PROMOTIC lze použít:

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

Komunikace protokoly SinecH1/SinecL1/SinecL2:
Tyto typy protokolů jsou již značně zastaralé.

Pro tuto komunikaci v systému PROMOTIC lze použít:

- OPC server - viz popis níže

Popis standardních možností komunikace PROMOTIC s PLC automaty SIMATIC

Komunikace pomocí PROMOTIC ovladače PmS7:
PmS7 - Ovladač pro komunikaci protokolem S7-TCP/IP komunikuje s PLC automaty protokolem S7 (Ethernet). Pokud má PLC konektor PROFINET, pak ovladač lze použít (například S7-1200, ET-200S, některé typy S7-300 a S7-400).
PLC automaty bez PROFINET konektoru lze však také upravit tak, aby konektivitu PROFINET získal, například.

- k procesoru přidat Ethernet komunikační moduly (například 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 - Ethernet Simatic S7-300/400/1500, VIPA, atd. - Sestava komunikace s daty a obrazem"

- Předkonfigurace "PmS7 - Simatic S7-1200 Ethernet - Sestava komunikace s daty a obrazem"

- Předkonfigurace "PmS7 - NetlinkPro - MPI/PROFIBUS pro Simatic S7-300/400 - Sestava komunikace s daty a obrazem"

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

- OPC server od firmy Siemens:
Tento OPC server se dodává snad standardně s prostředím pro programování PLC, lze ho 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 v systému PROMOTIC se pak v konfigurátoru "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 konfigurátoru "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 od firmy Softing:
Firma Softing (http://www.softing.com) dodává OPC server. Dodává také HW převodník NETlink PRO (Ethernet Gateway for MPI/PROFIBUS).

- OPC server Kepserver:
Firma Kepware (http://www.kepware.com) dodává univerzální OPC server, který pokrývá nejen PLC automaty Simatic ale také velkou řadu jiných PLC automatů.