工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)課件 任務(wù)一 運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)-理論

任務(wù)4.1運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)

理解數(shù)據(jù)互通的重要性。了解S7協(xié)議。運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)智能機(jī)器與工廠控制系統(tǒng)在制品與智能機(jī)器在制品與工廠云平臺（及管理軟件）智能機(jī)器與智能機(jī)器工廠控制系統(tǒng)與工廠云平臺（及管理軟件）工廠云平臺（及管理軟件）與用戶工廠云平臺（及管理軟件）與協(xié)作平臺智能產(chǎn)品與工廠網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)類型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和企業(yè)外網(wǎng)，將連接對象延伸到機(jī)器設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品和工業(yè)應(yīng)用，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的泛在互聯(lián)與數(shù)據(jù)順暢流通。常用的數(shù)據(jù)互通協(xié)議包括OPCUA（開放連接性基金會統(tǒng)一架構(gòu)）MQTT（消息隊列遙測傳輸）S7協(xié)議（SiemensS7Protocol）運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)S7通信協(xié)議是西門子S7系列PLC內(nèi)部集成的一種通信協(xié)議，是S7系列PLC的精髓所在。它是一種運行在傳輸層之上的（會話層/表示層/應(yīng)用層）、經(jīng)過特殊優(yōu)化的通信協(xié)議，其信息傳輸可以基于MPI網(wǎng)絡(luò)、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)。S7通信協(xié)議運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)S7通信支持兩種方式1）基于客戶端（Client）/服務(wù)器（Server）的單邊通信；2）基于伙伴（Partner)/伙伴（Partner）的雙邊通信；運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)客戶端（Client）/服務(wù)器（Server）的單邊通信客戶端（Client）/服務(wù)器（Server）模式是最常用的通信方式，也稱作S7單邊通信。在該模式中，只需要在客戶端一側(cè)進(jìn)行配置和編程；服務(wù)器一側(cè)只需要準(zhǔn)備好需要被訪問的數(shù)據(jù)，不需要任何編程（服務(wù)器的“服務(wù)”功能是硬件提供的，不需要用戶軟件的任何設(shè)置）。運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)例如：SCADA與PLC通訊服務(wù)端就是下位PLC，響應(yīng)客戶端的請求，向客戶端提供數(shù)據(jù)?？蛻舳司褪巧衔籗CADA，向服務(wù)端請求數(shù)據(jù)，發(fā)送指令。服務(wù)端不能主動發(fā)送數(shù)據(jù)，客戶端不請求，服務(wù)端不響應(yīng)?；锇椋≒artner)/伙伴（Partner）的雙邊通信有時候我們需要雙向通信就需要伙伴（Partner)/伙伴（Partner）的通信模式。伙伴（Partner)/伙伴（Partner）也稱S7雙邊通信。需要在工程中進(jìn)行伙伴配置，分為主動伙伴和被動伙伴。主動伙伴主動建立連接，建立連接后伙伴間可以進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳遞。即兩端即是服務(wù)端也是客戶端。運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)運用數(shù)據(jù)互通技術(shù)客戶端（Client）客戶端其實是在S7通信中的一個角色，它是資源的索取者；而服務(wù)器則是資源的提供者。服務(wù)器（Server）通常是S7-PLC的CPU，它的資源就是其內(nèi)部的變量/數(shù)據(jù)等。客戶端通過S7通信協(xié)議，對服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取或?qū)懭氲牟僮鳌３Ｒ姷目蛻舳税ǎ喝藱C(jī)界面（HMI）、編程電腦（PG/PC）等。運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)其中，第1~4層會由計算機(jī)自己完成（底層驅(qū)動程序）；第5層TPKT，應(yīng)用程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，介于TCP和COTP協(xié)議之間；這是一個傳輸服務(wù)協(xié)議，主要用來在COTP和TCP之間建立橋梁；第6層COTP，COTP是OSI7層協(xié)議定義的位于TCP之上的協(xié)議。COTP以“Packet”為基本單位來傳輸數(shù)據(jù)，這樣接收方會得到與發(fā)送方具有相同邊界的數(shù)據(jù)；第7層，S7communication，這一層和用戶數(shù)據(jù)相關(guān)，對PLC數(shù)據(jù)的讀取報文在這里完成；運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)S7通信協(xié)議是西門子S7系列PLC內(nèi)部集成的一種通信協(xié)議，是S7系列PLC的精髓所在。它是一種運行在傳輸層之上的（會話層/表示層/應(yīng)用層）、經(jīng)過特殊優(yōu)化的通信協(xié)議，其信息傳輸可以基于MPI網(wǎng)絡(luò)、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)。S7通信協(xié)議運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)運用數(shù)據(jù)互通技術(shù)客戶端（Client）客戶端其實是在S7通信中的一個角色，它是資源的索取者；而服務(wù)器則是資源的提供者。服務(wù)器（Server）通常是S7-PLC的CPU，它的資源就是其內(nèi)部的變量/數(shù)據(jù)等?？蛻舳送ㄟ^S7通信協(xié)議，對服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取或?qū)懭氲牟僮?。常見的客戶端包括：人機(jī)界面（HMI）、編程電腦（PG/PC）等。其中，第1~4層會由計算機(jī)自己完成（底層驅(qū)動程序）；第5層TPKT，應(yīng)用程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，介于TCP和COTP協(xié)議之間；這是一個傳輸服務(wù)協(xié)議，主要用來在COTP和TCP之間建立橋梁；第6層COTP，COTP是OSI7層協(xié)議定義的位于TCP之上的協(xié)議。COTP以“Packet”為基本單位來傳輸數(shù)據(jù)，這樣接收方會得到與發(fā)送方具有相同邊界的數(shù)據(jù)；第7層，S7communication，這一層和用戶數(shù)據(jù)相關(guān)，對PLC數(shù)據(jù)的讀取報文在這里完成；運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)要建立與S7PLC的連接，有3個步驟1、通過TCP端口102連接到PLC2、在ISO層連接（COTP連接請求）3、在S7comm層連接（s7comm.param.func=0xf0，Setup通信）步驟1：使用PLC/CP的IP地址。步驟2：用作兩個字節(jié)長度的目標(biāo)TSAP。目標(biāo)TSAP的第一個字節(jié)編碼通信類型（1=PG，2=OP）。目標(biāo)TSAP的第二個字節(jié)編碼機(jī)架和插槽號：這是PLCCPU的位置。插槽編號在位0-4中編碼，機(jī)架編號在位5-7中編碼。步驟3：用于協(xié)商S7comm的具體細(xì)節(jié)（如PDU大?。?。運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)運用S7協(xié)議采集工業(yè)數(shù)據(jù)小結(jié)

本次任務(wù)學(xué)習(xí)了使用S7協(xié)議進(jìn)行工業(yè)數(shù)據(jù)采集的方法，并以采集溫度數(shù)據(jù)為例進(jìn)行了實操操作。通過本次任務(wù)，我們獲得了對S7