西门子PLC与WinCC间的通讯使用经验
关于影响wincc通讯质量大家都不约而同谈到了如何优化wincc组态项目的各种方法。如wincc对过程变量的归档数量，和存取速度、精简脚本等方式。现我从industrial ethernet、profibus、mpi、profinet这几种常见协议方式，与双绞线、光纤、同轴缆线等传输介质的选用角度，分析通讯质量。当通讯方式和传输介质确定后，在很大部分就决定了通讯质量，此外也将影响通讯质量。具体分析如下：
1。采用industrial ethernet协议和双绞线介质——这是目前wincc通讯较流行和常见的方式，性价比高，兼容性也较好。它采用internet使用的tcp/ip协议，应此还可连接上internet网络。但该方式通讯采用竞争发送、冲突检测、载波侦听机制，速率不确定，无法做到实时性。取决于网络当前的通讯流量，由于采用双绞线，带宽有限、抗干扰能力差。因此，采用此方式通讯时，既不要与internet网络相连，又不要与工控无关的电脑相连，这既可降低网络病毒攻击，又可减少网络数据包流量。
在wincc组态项目中，应尽量减少循环的动态连接（如画面中的控件对象过多的与plc中变量连接后，作动态位移运动，从而达到形象直观的效果），以降低wincc与plc间通讯负担。
但当wincc在常态工作时，数据包流量都很大（即cp443-1模块上txd指示灯几乎在任何时候都常亮不熄灭），这说明网络内有多台wincc的server与一台plc通讯，或一台plc与另一台、及多台plc通讯，且约定的通讯byte数也较多。解决方法是1：可采用光纤介质，改善网络带宽，提高传输的抗干扰能力；2：增加一台wincc的central archive server，从而减少wincc的server数量，这可大大降低plc的通讯负担。
2．采用profibus协议和profibus缆线——这是siemens工控网络的标准方式，大多数老一些的siemens工控用户均采用此方式。profibus协议分dp、fms、pa三种，其中dp协议较为常见。采用此方式时，安装有wincc的os站上必需一块cp5611，或cp5613网卡。这时每台wincc监控站开启后都作为plc的dp远程从站进行通讯。但当wincc监控站电脑故障，或cp5611/cp5613网卡坏需关机更换或维护等情况时，极易造成其它的远程dp站通讯中断，而影响生产，所以采用此方式缆线应尽量连接成环网。
在生产要求高可靠性的地方，此时应采用fms协议方式。但采用fms协议需在plc主站上增加一块profibus通讯模块（如cp443－5或cp342－5）。这样，每台wincc监控站与profibus通讯模块进行通讯联系，在物理上分开了与远程dp从站的联系，这除了对生产的安全可靠性得到提高外，还降低了远程dp从站的数量，从而降低了plc的cpu处理dp从站的通讯负担，与每台wincc监控站的通讯由profibus通讯模块完成。但此fms协议方式需增加一块profibus通讯模块（增加硬件成本）。
pa协议方式适用于现场智能设备（如一些智能变送器、智能传感器与plc的连接）。总之，由于profibus主站间通讯采用token ring（令牌环）方式轮转，wincc通讯实时性较industrial ethernet好，通讯时间间隔相对稳定，网络遭病毒攻击的可能性小，网络安全性也较industrial ethernet高。
3．采用mpi协议——这是点对点的连接方式，通讯速率仅为187.5kbps，类似于串口通讯。且wincc只能与单台plc通讯，所以速率慢，通讯范围窄，仅适用于单台现场控制设备和局部范围的通讯。
4．采用profinet协议——这是siemens公司的一种基于profibus－dp和industrial ethernet之间的协议（即实时以太网）。它基于industrial ethernet，采用tcp/ip标准，所以可将现场级（i/o field）设备连接到管理级，并且还能实时通讯（real time）能力，因此兼具两种网络的优点。这也是siemens公司目前向市场首推的通讯方式。
但目前siemens公司支持profinet通讯功能的模块较industrial ethernet通讯功能的模块价格贵，市场用量不大。因此如果管理层用户在办公室不需实时掌控现场级设备状况，可不必采用该通讯方式。现场级设备实时状况应更多的由操作人员，和工程师门去掌控和处理，这样更利于分级的管理和设备的运行安全。
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在wincc组态项目中，应尽量减少循环的动态连接（如画面中的控件对象过多的与plc中变量连接后，作动态位移运动，从而达到形象直观的效果），以降低wincc与plc间通讯负担。
但当wincc在常态工作时，数据包流量都很大（即cp443-1模块上txd指示灯几乎在任何时候都常亮不熄灭），这说明网络内有多台wincc的server与一台plc通讯，或一台plc与另一台、及多台plc通讯，且约定的通讯byte数也较多。解决方法是1：可采用光纤介质，改善网络带宽，提高传输的抗干扰能力；2：增加一台wincc的central archive server，从而减少wincc的server数量，这可大大降低plc的通讯负担。
2．采用profibus协议和profibus缆线——这是siemens工控网络的标准方式，大多数老一些的siemens工控用户均采用此方式。profibus协议分dp、fms、pa三种，其中dp协议较为常见。采用此方式时，安装有wincc的os站上必需一块cp5611，或cp5613网卡。这时每台wincc监控站开启后都作为plc的dp远程从站进行通讯。但当wincc监控站电脑故障，或cp5611/cp5613网卡坏需关机更换或维护等情况时，极易造成其它的远程dp站通讯中断，而影响生产，所以采用此方式缆线应尽量连接成环网。
在生产要求高可靠性的地方，此时应采用fms协议方式。但采用fms协议需在plc主站上增加一块profibus通讯模块（如cp443－5或cp342－5）。这样，每台wincc监控站与profibus通讯模块进行通讯联系，在物理上分开了与远程dp从站的联系，这除了对生产的安全可靠性得到提高外，还降低了远程dp从站的数量，从而降低了plc的cpu处理dp从站的通讯负担，与每台wincc监控站的通讯由profibus通讯模块完成。但此fms协议方式需增加一块profibus通讯模块（增加硬件成本）。
pa协议方式适用于现场智能设备（如一些智能变送器、智能传感器与plc的连接）。总之，由于profibus主站间通讯采用token ring（令牌环）方式轮转，wincc通讯实时性较industrial ethernet好，通讯时间间隔相对稳定，网络遭病毒攻击的可能性小，网络安全性也较industrial ethernet高。
3．采用mpi协议——这是点对点的连接方式，通讯速率仅为187.5kbps，类似于串口通讯。且wincc只能与单台plc通讯，所以速率慢，通讯范围窄，仅适用于单台现场控制设备和局部范围的通讯。
4．采用profinet协议——这是siemens公司的一种基于profibus－dp和industrial ethernet之间的协议（即实时以太网）。它基于industrial ethernet，采用tcp/ip标准，所以可将现场级（i/o field）设备连接到管理级，并且还能实时通讯（real time）能力，因此兼具两种网络的优点。这也是siemens公司目前向市场首推的通讯方式。
但目前siemens公司支持profinet通讯功能的模块较industrial ethernet通讯功能的模块价格贵，市场用量不大。因此如果管理层用户在办公室不需实时掌控现场级设备状况，可不必采用该通讯方式。现场级设备实时状况应更多的由操作人员，和工程师门去掌控和处理，这样更利于分级的管理和设备的运行安全。
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