CP LTE

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1 前言 应用和属性 1 SIMATIC NET S TeleControl 操作说明 LED 和连接器 2 安装, 连接, 调试 3 组态和操作 4 编程程序块 5 诊断和保养 6 技术规范 7 尺寸图 A 认证 B 附件 C 参考文档 D -EU 01/2015 C79000-G8952-C381-01

2 法律资讯警告提示系统 为了您的人身安全以及避免财产损失, 必须注意本手册中的提示 人身安全的提示用一个警告三角表示, 仅与财产损失有关的提示不带警告三角 警告提示根据危险等级由高到低如下表示 危险表示如果不采取相应的小心措施, 将会导致死亡或者严重的人身伤害 警告 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致死亡或者严重的人身伤害 小心 表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致轻微的人身伤害 注意表示如果不采取相应的小心措施, 可能导致财产损失 当出现多个危险等级的情况下, 每次总是使用最高等级的警告提示 如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角, 则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告 合格的专业人员本文件所属的产品 / 系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作 其操作必须遵照各自附带的文件说明, 特别是其中的安全及警告提示 由于具备相关培训及经验, 合格人员可以察觉本产品 / 系统的风险, 并避免可能的危险 按规定使用 Siemens 产品请注意下列说明 : 警告 Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况 如果要使用其他公司的产品和组件, 必须得到 Siemens 推荐和允许 正确的运输 储存 组装 装配 安装 调试 操作和维护是产品安全 正常运行的前提 必须保证允许的环境条件 必须注意相关文件中的提示 商标所有带有标记符号 的都是西门子股份有限公司的注册商标 本印刷品中的其他符号可能是一些其他商标 若第三方出于自身目的使用这些商标, 将侵害其所有者的权利 责任免除我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查 然而不排除存在偏差的可能性, 因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致 印刷品中的数据都按规定经过检测, 必要的修正值包含在下一版本中 Siemens AG Division Process Industries and Drives Postfach NÜRNBERG 德国 C79000-G8952-C P 02/2015 本公司保留更改的权利 Copyright Siemens AG 保留所有权利

3 前言 本手册的有效性 本文档包含以下产品的信息 : CP LTE-EU 部件编号 6GK KX30-0XE0 硬件产品版本 1 固件版本 V2.1 此设备为通信处理器, 用于通过 LTE UMTS 或 GSM 移动无线网络连接 SIMATIC S 图 1 模块外壳上铰链盖后面的部件编号旁边是以占位符 X 形式打印的硬件产品版本 ( 例如,X 2 3 4) 在本例中, X 是硬件产品版本 1 的占位符 您可在外壳上铰链盖后面的 LED 区域左下方找到 CP 的固件版本 在外壳下铰链盖的下方可找到 IMEI TCSB: 除非在文本中明确地进行了另外说明, 否则遥控通信的工作方式由遥控服务器通过应用程序 TeleControl Server Basic V3 来决定 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

4 前言 缩写 / 缩略语 CP -EU 产品的简化标识 TCSB TeleControl Server Basic V3, 用于遥控通信的 OPC 服务器 移动无线网络支持或使用相关 CP 的移动无线网络 有关两个 CP 支持的精确标准和频段, 请参见将 S 连接到移动无线网络 ( 页 11) 和技术规范 ( 页 119) 部分 本手册的用途 本手册介绍这些模块的属性, 在安装和调试设备时可提供支持 必要的组态步骤以概述的形式进行介绍 您还将找到操作说明以及设备诊断选项的相关信息 本发布版本的新增内容 首次发行 替换的手册版本 无 Internet 上的最新版本手册如需本手册的最新版本, 可在 Siemens 工业在线支持的 Internet 页面上通过以下条目 ID 获取 : ( > > 条目列表 > 条目类型 手册 所需经验要安装 调试和操作 CP, 您需要具备以下几个方面的经验 : 自动化工程 设置 SIMATIC S SIMATIC STEP 7 Basic / Professional 通过移动无线网络和 Internet 进行数据传输 4 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

5 前言 信息资源和其它文档 有关更多读物和参考资料的总览, 请参见本手册的附录 SIMATIC NET 词汇表对于本文档中所用的许多专业术语,SIMATIC NET 词汇表部分都给出了解释 用户可在以下位置找到 SIMATIC NET 词汇表 : SIMATIC NET 手册集或产品 DVD 该 DVD 随一些 SIMATIC NET 产品一起提供 请参见 Internet 上的以下条目 ID: ( 许可证条款 说明 开源软件 在使用本产品之前, 请仔细阅读开源软件的许可证条款 在所提供的数据介质中, 下列文档提供有许可证条款 : DOC_OSS-S7CMCP_74.pdf DOC_OSS-CP124x-7_76.pdf 安全提示 : 西门子为其产品及解决方案提供工业安全功能, 以支持工厂 解决方案 机器 设备和 / 或网络的安全运行 这些功能是整个工业安全机制的重要组成部分 有鉴于此, 西门子不断对产品和解决方案进行开发和完善 西门子强烈建议您定期了解产品更新和升级信息 此外, 要确保西门子产品和解决方案的安全操作, 还须采取适当的预防措施 ( 例如 : 设备单元保护机制 ), 并将每个组件纳入先进且全面的工业安全保护机制中 可能使用的所有第三方产品须一并考虑 更多有关工业安全的信息, 请访问 要及时了解有关产品的更新和升级信息, 请订阅相关产品的时事通讯 更多相关信息, 请访问 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

6 前言 固件 固件已签名且加密 这可确保只能将 Siemens 创建的固件下载到设备 培训 服务与支持 有关培训 服务和支持的信息, 请参见本文档随附的数据媒体上的多语言文档 DC_suppo rt_99.pdf 商标下文的一些名称以及可能的其它名称不带注册商标符号, 它们均为 Siemens AG 的注册商标 : SIMATIC, SIMATIC NET, SIMATIC STEP 7, SCALANCE, TeleControl Server Basic, MODEM MD720 6 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

7 目录 前言 应用和属性 将 S 连接到移动无线网络 通信服务 其它服务和属性 性能数据和组态限制 操作要求 组态示例 LED 和连接器 打开外壳 LED 电气连接器 电源 无线接口 安装, 连接, 调试 使用设备的重要注意事项 有关在危险场所使用的注意事项 符合 ATEX 要求的危险场所使用通用注意事项 符合 UL HazLoc 要求的危险场所使用注意事项 安装 CP 并进行调试 组态和操作 操作注意事项 STEP 7 中的组态 组态所需的信息 TeleService 访问的组态 组态数据点和消息 数据点类型 CPU 扫描周期 过程映像 传输类型 事件类别 触发 数据点的状态 ID 连接建立 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

8 目录 4.11 确认 调用 TeleService 连接 安全功能 VPN VPN (Virtual Private Network) 使用 VPN 时寻址 CP 为各站间的 S7 通信创建 VPN 通道 SOFTNET 安全客户端的 VPN 通信 ( 工程师站 ) 与遥控服务器的连接 CP 作为 VPN 连接的被动用户 防火墙 检查到达帧和离去帧时的防火墙顺序 源 IP 地址的表示法 ( 高级防火墙模式 ) S7 连接的 VPN 隧道防火墙设置 过滤系统事件 时钟同步 各个参数的 STEP 7 组态 通信类型 移动无线通信设置 以太网接口 (X1) 伙伴站 伙伴站 > 遥控服务器 站间通信的伙伴 与 CPU 通信 电子邮件组态 数据点组态 数据点名称和数据点索引 阈值触发和模拟值预处理 阈值触发 模拟值预处理 伙伴站 : 组态站间通信 消息 访问 Web 服务器 编程程序块 用于 OUC 的程序块 基于 OUC 的 SMS 消息编程 用于更改 CP 组态数据的 TC_CONFIG IF_CONF: CP 组态数据的 SDT 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

9 目录 6 诊断和保养 诊断选项 下载固件 模块更换 技术规范 常规技术规范 技术规范 - 无线接口 (-EU) 用于连接外部电源的插座的引脚分配 A 尺寸图 B 认证 C 附件 C.1 天线 C.2 TS Gateway D 参考文档 索引 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

10 目录 10 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

11 应用和属性 将 S 连接到移动无线网络 CP 旨在用于工业环境 通信类型 移动无线标准 频段使用 CP 可将 S SIMATIC 控制器连接到支持以下标准的移动无线网络 : -EU CP 支持以下移动无线标准 : LTE 800 (B20) / 1800 (B3) / 2600 (B7) UMTS 900 (B8) / 2100 (B1) GSM 850 / 900, DCS 1800, PCS 1900 有关支持的频段, 另请参见常规技术规范 ( 页 119) 部分 在网络不可用时切换移动无线标准如果通过支持 LTE 标准的移动无线网络建立连接失败,CP 将尝试拨号到支持下一级移动无线标准的可用网络 -EU 的应变响应 : LTE UMTS GSM 这只有已在 CP 的组态中启用相应的移动无线标准时才可行 通过 CP 可进行以下类型的 WAN 通信 : 从远程站到主站中遥控服务器 (TCSB) 的通信 ( 遥控通信 ) 站间通信各站与主站之间的通信 ( 遥控通信 ) 直接通信站间直接通信 (Open User Communication) 国家认证在已认证 CP 的国家 / 地区中, 您可以在 Internet 上的 Siemens 工业在线支持页面上找到该手册, 相应的条目 ID 如下 : ( 在 Internet 页面上, 选择 条目列表 (Entry list) 选项卡和 证书 (Certificates) 条目类型 另请参见手册中的附录 认证 ( 页 125) 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

12 应用和属性 1.1 将 S 连接到移动无线网络 通过移动无线网络进行基于 IP 的 WAN 通信使用 CP 可以实现远程站与主站的 WAN 通信 通过主站在站间进行的通信 ( 站间通信 ) 以及站间直接通信 CP 支持通过移动无线网络或通过移动无线网络和 Internet 进行以下通信服务 : 数据服务通过支持以下标准的移动无线网络传输过程数据 : GPRS (General Packet Radio Service) / EDGE 通过 GSM 网络处理用于数据传输 GPRS/EDGE 且面向数据包的服务 注 : CP 不适用于使用 码分多址 (CDMA) 码分复用方法的 GSM 网络 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) / HSPA (High Speed Packet Access) UMTS 所允许的传输速率远高于 GSM HSPA 是 UMTS 的进一步发展, 并且所支持的传输速率更高 LTE (Long Term Evolution) 移动无线规范, 其传输速率高于 UMTS SMS (Short Message Service) CP 可以发送和接收 SMS 消息 电子邮件 CP 可通过移动无线网络和 Internet 发送电子邮件 12 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

13 应用和属性 1.2 通信服务 1.2 通信服务 CP 旨在用于工业环境 CP 支持以下应用 : 遥控通信如果在 CP 组态中启用了遥控通信, 则可实现以下应用 与控制中心的通信远程 S 站可通过移动无线网络和 Internet 与主站中的遥控服务器进行通信 遥控服务器使用集成的 OPC 服务器功能与上层控制系统通信 使用 SMS 或电子邮件进行由事件驱动的消息发送通过移动无线网络,CP 可将 SMS 消息发送至移动电话, 或将电子邮件发送至连接到 Internet 的 PC 这两种类型的消息均在 STEP 7 的遥控通信中进行组态 组态时无需使用程序块 有关组态的信息, 请参见电子邮件组态 ( 页 81) 和消息 ( 页 92) 部分 通过遥控服务器实现各 S 站之间的站间通信在此应用中,CP 将通过移动无线网络建立与遥控服务器的连接 遥控服务器会将消息转发到目标站 为实现此通信服务,CP 和 TCSB 分别使用 OSI 第 7 层上的协议 ( 其中支持某些特定安全功能 ), 有关信息请参见其它服务和属性 ( 页 15) 部分 通过 Open User Communication (OUC) 进行直接通信 Open User Communication 程序块可为 CP 提供以下通信选项 : 通过移动无线网络在 S 站之间进行通信为此, 必须为 CP 分配一个固定的 IP 地址, 请参见其它服务和属性 ( 页 15) 部分 通过移动无线网络发送 SMS 和电子邮件消息 在移动电话或 S7 站上发送和接收 SMS 消息 将电子邮件发送至连接到 Internet 的 PC 与遥控通信的这两种对应服务 ( 见上文 ) 不同, 若要通过 OUC 传送 SMS 消息 / 电子邮件, 则需要使用程序块, 请参见用于 OUC 的程序块 ( 页 97) 部分 有关应用示例, 请参见组态示例 ( 页 22) 部分 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

14 应用和属性 1.2 通信服务 S7 通信 如果在 CP 的组态中启用了 S7 通信, 则可通过移动无线网络从 CPU 中读取数据或将数据写入 CPU 中 支持以下指令 : PUT / GET 有关程序块的详细信息, 请参见 STEP 7 的信息系统对于 S7 通信,CP 需具备固定的 IP 地址, 请参见其它服务和属性 ( 页 15) 部分 通过移动无线网络实现 TeleService 如果在 CP 的组态中启用了在线功能, 则可实现 TeleService 可以通过移动无线网络和 Internet 在工程师站 ( 装有 STEP 7 的 PC) 与远程 S 站之间建立 TeleService 连接 可以将 TeleService 连接用于以下方面 : 将项目或程序数据由 STEP 7 项目下载到站 查询工作站中的诊断数据有关该结构的应用示例, 请参见组态示例 ( 页 22) 部分 有关详细信息, 请参见调用 TeleService 连接 ( 页 61) 部分 14 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

15 应用和属性 1.3 其它服务和属性 1.3 其它服务和属性 其它服务和属性 数据点组态由于 STEP 7 中具有数据点组态功能, 因此无需为传送过程数据而编程程序块 控制系统会一对一地处理各个数据点 IP 组态移动无线网络提供商会为 CP 分配动态或固定的 IP 地址 : 动态 IP 地址使用遥控通信时, 移动无线网络提供商通常会为 CP 分配动态 IP 地址 可在 STEP 7 的 以太网接口 > 以太网地址 (Ethernet interface > Ethernet addresses) 参数组中对此进行设置 固定 IP 地址若要使用 S7 通信或要通过开放式用户通信接收数据, 则 CPU 必须可通过固定的 IP 地址进行访问 这种情况下, 请在同一个参数组中输入移动无线网络提供商所分配的固定 IP 地址 时钟同步 启用遥控通信后,CP 会从伙伴 (TCSB) 获取 UTC 格式的本地时钟 时钟可从 CPU 中读取 在 STEP 7 信息系统中会对相关机制进行介绍 有关时间标记格式的信息, 请参见数据点类型 ( 页 53) 部分 如果禁用了遥控通信, 则从 NTP 服务器获取时钟 如果启用了安全功能, 则可使用安全方法 NTP (secure) 有关更多信息, 请参见时钟同步 ( 页 70) 部分 访问 CPU 的 Web 服务器借助于 CPU 的 Web 服务器, 可以读出站中的模块数据 数据缓冲 : 事件数据的存储如果连接出现故障, 则 CP 会缓冲不同类别的事件数据, 并将其分批传送至遥控服务器 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

16 应用和属性 1.3 其它服务和属性 请求或触发数据传送 TCSB 的遥控通信可以通过两种方式触发 : TCSB 发出请求或 OPC 客户端连接到 TCSB 由多种可选条件触发记录状态数据及其向遥控服务器的传送情况例如 : 传送的数据量 站区内无线单元的 ID GSM 信号强度 通信状态等 模拟值处理在 CP 中可以按各种方法预处理模拟值 诊断 SMS 消息移动电话发出请求时,CP 会将带有诊断数据的 SMS 消息发送至此移动电话 遥控协议的 Security 功能 CP 支持以下 Security 功能 : 加密遥控通信可在 STEP 7 的 以太网接口 (X1) > 高级选项 > 传输设置 (Ethernet interface (X1) > Advanced options > Transfer settings) 参数组中组态 CPU 与遥控服务器之间的密钥交换间隔 在 CP 上组态已授权的电话号码可向节点授权, 允许其在遥控通信期间与 CP 建立连接 遥控密码使用遥控服务器对 CP 进行验证 STARTTLS / SMTPS 用于安全传送电子邮件 16 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

17 应用和属性 1.3 其它服务和属性 NTP (secure) 用于在时钟同步期间进行安全传送 ( 已禁用遥控通信 ) HTTPS 用于对 CPU 的 Web 服务器进行安全访问 说明对安全有要求的工厂 - 建议使用下列选项 : 如果系统对安全性的要求很高, 请使用安全协议 NTP (secure) 和 HTTPS 如果您连接到了公共网络, 则应使用防火墙 请考虑您要允许哪些服务通过公共网络对站进行访问 通过使用防火墙的 带宽限制 功能, 可以限制泛洪和 DoS 攻击 CP 的 Industrial Ethernet Security - Security 功能以下 Security 功能可独立于遥控通信使用 利用工业以太网安全, 单个设备 自动化单元或基于 IP 的网段均可受到保护 经 CP 的数据传输受多种安全方法保护, 可防止遭到以下攻击 : 数据间谍 数据操纵 未授权访问通过 CPU 的附加以太网 /PROFINET 接口可实现安全的底层网络 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

18 应用和属性 1.4 性能数据和组态限制 通过使用 CP 作为 Security 模块,S 站便可通过外部网络接口实现以下其它 Security 功能 : 防火墙 具有状态数据包检查功能的 IP 防火墙 ( 第 3 层和第 4 层 ) 根据 IEEE 802.3, 也适用于 非 IP 以太网帧 ( 第 2 层 ) 的防火墙 传输速度限制 ( 带宽限制 ) 全局防火墙规则 IPsec 隧道 (VPN) 确保通信安全利用 VPN 隧道通信, 可与一个 Security 模块建立安全的 IPsec 隧道通信 组态过程中, 可将 CP 与其它模块放在一起, 以构成 VPN 组 在一个 VPN 组的所有 Security 模块之间创建 IPsec 隧道 这些 Security 模块的所有内部节点都可以通过这些隧道彼此安全地进行通信 记录为允许监视, 可将事件存储在日志文件中, 日志文件可通过组态工具读出, 也可以自动发送到 Syslog 服务器 有关组态 Security 功能的信息, 请参见安全功能 ( 页 63) 部分 有关 Security 功能的使用和组态的更多信息, 请参见 STEP 7 信息系统和 /5/ ( 页 136) 手册 1.4 性能数据和组态限制 用于遥控通信的并发连接数 1 个用于与遥控服务器交换用户数据的保留连接 站间通信的可能伙伴数 最多 13 个 CP 可作为站间通信的伙伴其中 : 最多 3 个发送伙伴 最多 10 个接收伙伴 伙伴可以是带有数据点组态的 S 移动无线 CP 18 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

19 应用和属性 1.4 性能数据和组态限制 并发 TeleService 连接数 最多 1 个 TeleService 连接 用于 S7 通信和 Open User Communication 的并发连接数用于 S7 通信和 Open User Communication 的连接资源总数最大为 14 个可根据需要将该最大值分为以下部分 : S7 连接 (PUT/GET) TCP 连接 ISO-ON-TCP 连接 UDP 连接 到 NTP 服务器的连接数 最多 1 个到 NTP 服务器的连接 用户数据对于下方列出的连接类型, 帧的用户数据代表传送时间方面的一致性数据区 对于不同连接类型, 每个帧的用户数据 : 对于 TCP 连接 : 最大 8192 字节 对于 ISO-on-TCP 连接 : 最大 1452 字节 对于 UDP 连接 : 最大 1472 字节对于遥控通信的帧, 数据点的各个值均带有时间戳 用于进行数据点组态的 PLC 变量数 可用于数据点组态的 PLC 变量的最大数目为 100 帧存储器 ( 发送缓冲区 ) CP 带有一个帧存储器 ( 发送缓冲区 ), 用于存储组态为事件的数据点 发送缓冲区最多可容纳 64,000 个事件, 并针对所有已组态的通信伙伴将其分为相等的部分 帧存储器的大小可在 STEP 7 中进行设置 另请参见过程映像 传输类型 事件类别 触发 ( 页 56) 部分 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

20 应用和属性 1.5 操作要求 消息 : 电子邮件 / SMS 在 STEP 7 中, 最多可以组态并以电子邮件或 SMS 消息的形式发送 10 条消息 每条 SMS 消息可传送的最大字符数为 : 160 个 ASCII 字符, 其中包括同时发送的所有值每封电子邮件可传送的最大字符数为 : 256 个 ASCII 字符, 其中包括同时发送的所有值 IPsec 隧道 (VPN) 可与另一个 Security 模块建立安全的 IPsec 隧道通信 防火墙规则高级防火墙模式中防火墙规则的最大数目被限制为 256 个 防火墙规则将按如下方式进行划分 : 最多 226 个具有单独地址的规则 最多 30 个具有地址范围或网络地址的规则 ( 如 或 /16) 最多 128 个具有传输速度限制的规则 ( 带宽限制 ) 1.5 操作要求 硬件要求除了远程 S 中的 CP 外, 还需要以下硬件 : 固件版本为 V4.1 或更高版本的 CPU CP 的外部天线仅使用 CP 附件程序中的天线, 请参见附录天线 ( 页 131) 为实现遥控通信, 主站中的遥控服务器需要配备连接到 Internet 的 PC 如果要通过移动无线网络使用 TeleService, 不带遥控服务器的组态需要可接入 Internet 的远程服务网关 该网关是安装有 TS Gateway 软件的 PC, 请参见附录 TS Gateway ( 页 132) 20 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

21 应用和属性 1.5 操作要求 组态软件 要组态该模块, 需要以下组态工具 :STEP 7 Basic V13 + SP1 用于 Open User Communication 和 S7 通信的程序块 Open User Communication 和 S7 通信需要程序块, 请参见通信服务 ( 页 13) 部分 用于遥控通信和 TeleService 的软件 CP 组态为 Telecontrol 模式 对于遥控通信遥控服务器需要在主站中配有 TCSB 软件 对于 TeleService 对于 TeleService,CP 和工程师站 ( 装有上文指定版本的 STEP 7) 之间需要有交换站 交换站可以是遥控服务器, 也可以是 TeleService 网关 : 使用遥控通信时, 遥控服务器即为交换站 如果要在不使用遥控服务器的情况下使用 TeleService, 则需要为 TeleService 网关安装 TS Gateway 软件 软件及其说明手册在 CP 的随附 DVD 上 有关应用文档, 请参见 参考资料 中的 /4/ ( 页 136) 或 /3/ ( 页 136) 使用移动无线服务的要求 与相应的移动无线网络提供商签订了合约合约必须允许进行数据传送 IP 地址 : 对于与遥控服务器的通信, 可以使用移动无线网络提供商所分配的专用 ( 固定 ) 或公共 ( 动态 )IP 地址 对于 S7 站之间的直接通信 ( 通过传输块进行的 S7 通信和 Open User Communication), 移动无线网络提供商必须为 CP 分配固定的 IP 地址, 并将帧发送至目标节点 移动无线合约中包含的 SIM 卡和 PIN SIM 卡已插入 CP 中 如果网络提供商未在所签署的移动无线合约中分配 PIN, 则组态 CP 时无需 PIN 可在站范围内本地使用移动无线网络 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

22 应用和属性 1.6 组态示例 1.6 组态示例 下文针对配有 的站提供了几个组态示例 SMS 消息和电子邮件 图 1-1 通过 SMS 从 S 站发送消息 SMS CP 可向移动电话或已组态的 S 站发送 SMS 消息, 也可以从这些节点中接收消息 相关机制如下 : 因事件而生成和发送 SMS 消息 有关此组态的说明, 请参见组态数据点和消息 ( 页 52) 和消息 ( 页 92) 部分 因调用相应的 Open User Communication 程序块而发送或接收 SMS 消息 有关程序块的信息, 请参见用于 OUC 的程序块 ( 页 97) 部分, 有关编程的说明, 请参见 STEP 7 信息系统 使用移动电话便可请求诊断 SMS, 请参见诊断选项 ( 页 111) 部分 对于所有将 SMS 消息发送至 CP 的移动电话, 授权电话号码必须在 CP 的 STEP 7 组态 ( 参数组 安全 > 授权的电话号码 (Security > Authorized phone number)) 中指定 22 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

23 应用和属性 1.6 组态示例 电子邮件 CP 可将电子邮件发送至连接到 Internet 的 PC 或移动电话 相关机制如下 : 因事件而生成和发送电子邮件 有关此组态的说明, 请参见组态数据点和消息 ( 页 52) 消息 ( 页 92) 和电子邮件组态 ( 页 81) 部分 因调用程序块 TMAIL_C 而发送的电子邮件 有关程序块的信息, 请参见用于 OUC 的程序块 ( 页 97) 部分, 有关编程的说明, 请参见 STEP 7 信息系统 通过控制中心进行遥控 图 1-2 S 站与控制中心之间的通信 在遥控应用中,CP 可通过移动无线网络与连接到 Internet 的遥控服务器进行通信 TeleControl Server Basic V3 (TCSB) 应用程序安装在主站的遥控服务器上 如此可实现以下应用 : 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

24 应用和属性 1.6 组态示例 工作站和装有 OPC 客户机的控制室之间的通信工作站可与遥控服务器进行通信 通过其集成 OPC 服务器, 遥控服务器会与控制室的 OPC 客户机交换数据 OPC 客户机和遥控服务器可位于单台计算机上, 例如当 TCSB 安装在装有 WinCC 的控制中心计算机上时 通过控制中心进行站间通信配有合适的遥控 CP ( CP , CP GPRS V2, ) 的 S7 站可以进行站间通信遥控服务器会将发送站的消息转发给接收站, 从而实现站间通信 站间直接通信 图 1-3 两个 S 站间直接通信 在该组态下, 两个 SIMATIC S 站可使用 CP 通过移动无线网络彼此直接通信 各 CP 均具有固定的 IP 地址 网络提供商的相关服务必须支持该操作 通过移动无线网络进行 TeleService 在通过移动无线网络实现的 TeleService 中, 安装有 STEP 7 的工程师站通过移动无线网络和 Internet 与 S 中的 CP 进行通信 由于网络提供商的防火墙因外部连接请求通常处于关闭状态, 因此需要在远程站与工程师站之间设交换站 交换站可以是遥控服务器或 TeleService 网关 ( 如果组态中没有遥控服务器 ) 24 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

25 应用和属性 1.6 组态示例 带遥控服务器的 TeleService 通过遥控服务器进行连接 工程师站和遥控服务器通过 Intranet (LAN) 或 Internet 连接 遥控服务器和远程站通过 Internet 和移动无线网络连接 工程师站和遥控服务器也可以是同一台计算机 ; 换言之,STEP 7 和 TCSB 安装在同一台计算机上 图 1-4 通过带遥控服务器的组态中的移动无线网络实现 TeleService 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

26 应用和属性 1.6 组态示例 带有 TeleService 网关的 TeleService( 通过 LAN 实现 ) 工程师站和 S7 站之间可通过 TeleService 网关建立连接 工程师站通过 LAN 连接至 TeleService 网关 图 1-5 通过带有 TeleService 网关的移动无线网络实现 TeleService - 通过 LAN 建立连接 26 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

27 应用和属性 1.6 组态示例 带有 TeleService 网关的 TeleService( 通过 Internet 实现 ) 工程师站和 S7 站之间可通过 TeleService 网关建立连接 工程师站通过 Internet 连接至 TeleService 网关 图 1-6 通过带有 TeleService 网关的移动无线网络实现 TeleService - 通过 Internet 建立连接 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

28 应用和属性 1.6 组态示例 28 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

29 LED 和连接器 打开外壳 显示元件与电气连接器的位置用于详细显示模块状态的 LED 位于模块外壳上盖的后面 电源插座位于模块顶部 外部天线连接器位于模块底部 用于插入 SIM 卡的卡槽在模块上铰链盖的后面 打开外壳 如下图所示, 向下或向上拉外壳的上盖或下盖将其打开 两个盖板均延伸出外壳以便抓握 图 2-1 打开外壳 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

30 LED 和连接器 2.2 LED 2.2 LED 模块的 LED CP 具有以下可用于显示状态的 LED: 前面板上的 DIAG LED 始终可见的 DIAG LED 显示模块的基本状态 外壳上盖下方的 LED 这些 LED 提供了有关模块状态的更多详细信息 表格 2-1 前面板 LED LED/ 颜色名称含义 DIAG 模块的基本状态 红色 / 绿色 表格 2-2 外壳上盖下方的 LED LED/ 颜色名称含义 NETWORK 移动无线网络的连接状态 红色 / 绿色 CONNECT 主站的连接状态 绿色 黄色 / 绿色 绿色 SIGNAL QUALITY VPN 移动无线网络的信号质量 VPN 连接的状态 说明 模块启动时的 LED 颜色模块启动时, 所有 LED 都短暂亮起 多色 LED 将显示混合颜色 此时,LED 的颜色不明确 30 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

31 LED 和连接器 2.2 LED 运行状态和通信状态的显示 下表中的 LED 符号具有以下含义 : 表格 2-3 LED 符号的含义 符号 - LED 状态熄灭亮起 ( 常亮 ) 闪烁不相关 LED 按以下方式指示模块的运行状态和通信状态 : DIAG ( 红色 / 绿色 ) NETWORK ( 红色 / 绿色 ) CONNECT ( 绿色 ) SIGNAL QUALITY ( 黄色 / 绿色 ) VPN ( 绿色 ) 含义 模块基本状态的显示 断电 启动 红色 错误 : 红色闪烁 CP 组态无效或 CP 类型与 CPU 上的组态数据不匹配 正在无错运行 (RUN) 绿色 背板总线错误 红色闪烁 缺少 SIM 卡 红色闪烁 PIN 缺失或不正确 红色闪烁 与移动无线网络的连接 移动无线网络中存在服务连接 移动无线网络中无服务连接 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

32 LED 和连接器 2.2 LED DIAG ( 红色 / 绿色 ) NETWORK ( 红色 / 绿色 ) CONNECT ( 绿色 ) SIGNAL QUALITY ( 黄色 / 绿色 ) VPN ( 绿色 ) 含义 与通信伙伴的连接 绿色 绿色 - - 建立了至少到一个通信伙伴的连接,C PU 处于 RUN 模式 - - 建立了至少到一个通信伙伴的连接,C PU 处于 STOP 模式 - - 不可访问伙伴,CPU 处于 RUN 模式 绿色闪烁 - - 不可访问伙伴,CPU 处于 STOP 模式 绿色闪烁 绿色闪烁 绿色闪烁 - - 存在遥控组态, 不可访问伙伴,CPU 处于 RUN 模式 - - 存在遥控组态, 不可访问伙伴,CPU 处于 STOP 模式 移动无线连接的质量 网络信号良好 ( dbm) 网络信号强度中等 ( dbm) 网络信号弱 ( dbm) 无网络 ( -110 dbm) 缺少外部电源 红色闪烁 VPN 连接 已建立 VPN 连接 未建立任何 VPN 连接 在 CP 上未组态 VPN 连接 32 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

33 LED 和连接器 2.3 电气连接器 DIAG ( 红色 / 绿色 ) NETWORK ( 红色 / 绿色 ) CONNECT ( 绿色 ) SIGNAL QUALITY ( 黄色 / 绿色 ) VPN ( 绿色 ) 含义 正在加载固件 正在加载固件 DIAG LED 红色和绿色交替闪烁 已成功加载固件 绿色闪烁 红色闪烁 固件加载错误或 CP 存在内部错误 ; 解决方法 : 断电 上电 2.3 电气连接器 电源 电源 用于连接 24 V DC 外部电源的 3 针插座位于模块顶部 匹配的插头随产品一起提供 有关插座的引脚分配的信息, 请参见用于连接外部电源的插座的引脚分配 ( 页 122) 部分 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

34 LED 和连接器 2.3 电气连接器 图 2-2 用于连接 24 V DC 电源的插座 无线接口 移动无线网络的无线接口在移动无线网络中进行通信时需要额外的天线 通过 CP 的 SMA 插座连接天线 SMA 插座位于 CP 下前盖的后面 有关适用于室内和室外的天线的信息, 请参见附件 ( 页 131) 部分 关于电气连接的详细信息 有关电气连接的技术信息, 请参见技术规范 ( 页 119) 部分 34 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

35 安装, 连接, 调试 使用设备的重要注意事项 有关设备使用的安全须知 在设置和操作设备时, 以及在所有相关工作 ( 例如, 安装 连接或更换设备 ) 期间, 注意以下安全须知 过压保护 注意 外部电源的保护如果通过较长的电源电缆或网络为模块或站供电, 则电源电缆上可能会产生强电磁脉冲耦合效应 例如, 雷击或开关较高负荷可产生这种现象 外部电源的连接器无法抵御强电磁脉冲 要对其进行保护, 必须使用外部过压保护模块 只有使用合适的保护元件时, 才会满足 EN 对电源线路抗浪涌测试的要求 例如,Dehn Blitzductor BVT AVD 24( 部件编号为 ) 或类似的保护元件便是合适的设备 制造商 : DEHN+SOEHNE GmbH+Co.KG Hans Dehn Str.1 Postfach 1640 D Neumarkt, Germany 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

36 安装, 连接, 调试 3.1 使用设备的重要注意事项 有关在危险场所使用的注意事项 警告 爆炸危险 请不要在设备通电时打开机壳 警告 本设备适用于在受限电源 (LPS, Limited Power Source) 提供的安全超低电压 (SELV, Safety Extra-Low Voltage) 下工作 这表示只能将符合 IEC /EN /VDE 的 SELV/LPS 连接到电源端子上 用作设备电源的供电单元必须符合美国国家电气法规 (r) (ANSI/NFPA 70) 中所述的 NEC 2 级标准 如果设备连接有一个冗余电源 ( 两个独立的电源 ), 则两个电源都必须满足这些要求 警告 爆炸危险 请勿在易燃环境下连接或断开设备 警告 爆炸危险 更换组件可能损害在 I 级 2 分区或 2 区的适用性 警告 在相当于 I 级 2 分区或 I 级 2 区的危险环境下使用本设备时, 必须将其安装在机柜或适当的机壳内 36 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

37 安装, 连接, 调试 3.1 使用设备的重要注意事项 符合 ATEX 要求的危险场所使用通用注意事项 警告 机柜 / 机壳要求 为符合 EU 指令 94/9 (ATEX95), 机壳或机柜必须至少满足 EN 规定的 IP54 要求 警告 如果电缆或导线入口的温度超过 70 C, 或者导线分支点超过 80 C, 必须采取专门的预防措施 如果设备要在环境温度超过 50 C 的情况下工作, 则只能使用允许最高工作温度至少为 80 C 的电缆 警告 应采取措施以防止出现高出额定电压 40% 以上的瞬变电压浪涌 只有在使用 SELV(safety extra-low voltage, 安全超低电压 ) 操作设备时才会出现这种情况 符合 UL HazLoc 要求的危险场所使用注意事项 警告 爆炸危险 请勿在电路接通时断开连接, 除非已知该区域不存在任何危险 此设备仅适合在 I 类,2 分区,A B C 和 D 组或无危险位置使用 此设备仅适合在 I 类,2 区,IIC 组或无危险位置使用 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

38 安装, 连接, 调试 3.2 安装 CP 并进行调试 3.2 安装 CP 并进行调试 安装和调试之前 警告 阅读系统手册 S 可编程控制器 在安装 连接和调试之前, 先阅读系统手册 S 可编程控制器 中的相应部分, 详细信息请参见本文档的附录 安装和连接时, 按照系统手册 S 可编程控制器 所述步骤操作 组态 调试 CP 的一个要求是 STEP 7 项目数据完整无缺 ( 参见下文 ) 还应阅读 组态和操作 ( 页 45) 部分 插入 SIM 卡 说明 插入和拔出 SIM 卡 切勿在 CP 运行时插入或拔出 SIM 卡 38 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

39 安装, 连接, 调试 3.2 安装 CP 并进行调试 安装前, 将 SIM 卡插入 CP 步骤 执行 备注和说明 1 关闭工作站的电源 2 轻轻按下释放插销以释放 CP 底部下盖后面的 SIM 卡滑片 3 从机身上取下滑片 4 如图所示将 SIM 卡插入滑片 5 将滑片推回机身, 将其锁定到位 6 接通工作站的电源 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

40 安装, 连接, 调试 3.2 安装 CP 并进行调试 安装尺寸 图 3-1 S 的安装尺寸 表格 3-1 安装尺寸 (mm) S 设备宽度 A 宽度 B * CPU ( 示例 ) CPU 1211C, CPU 1212C 90 mm 45 mm CPU 1214C 110 mm 55 mm 信号模块 ( 示例 ) 8 或 16 个数字量 I/O 2 4 或 8 个模拟量 I/O 热电偶,4 或 8 个 I/O RTD,4 个 I/O 16 个模拟量 I/O RTD,8 个 I/O 45 mm 22.5 mm 70 mm 35 mm 通信接口 ( 示例 ) CM 1241 RS232 / CM 1241 RS mm 15 mm CM (PROFIBUS 主站 ) 30 mm 15 mm CM (PROFIBUS 从站 ) CP 124x-7 30 mm 15 mm * 宽度 B: 外壳边缘与 DIN 导轨安装夹孔的中心之间的距离 40 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

41 安装, 连接, 调试 3.2 安装 CP 并进行调试 DIN 导轨安装夹 所有 CPU SM CM 和 CP 均可安装到机柜内的 DIN 导轨上 使用拉出式 DIN 导轨安装夹将设备固定在导轨上 这些安装夹在展开时也可锁定到位, 从而允许将设备安装在开关配电板中 DIN 导轨安装夹的孔的内部尺寸为 4.3 mm 安装和调试步骤 注意 安装位置安装模块时不能遮盖模块的上下通风口, 以确保充分通风 在设备上方和下方必须留出 25 mm 的间隙, 以使空气流通并防止过热 请记住, 允许的温度范围取决于设备的安装位置 有关允许的温度范围的信息, 请参见常规技术规范 ( 页 119) 部分 机架安装 CP 的安装位置 水平安装机架 垂直安装机架 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

42 安装, 连接, 调试 3.2 安装 CP 并进行调试 说明 在电源关闭时连接 只有在 S 断电时才能接线 说明由 CPU 电源输出供电必须通过 CPU 的电源输出从外部为 CP 供电 保持在 CPU 电源输出的最大负载范围内 可以在常规技术规范 ( 页 119) 部分中找到与 CP 的电流消耗和功耗有关的数据 说明 插入 / 拔出 CP 时关闭工作站 切勿只关闭 CP 的电源 务必关闭整个工作站的电源 42 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

43 安装, 连接, 调试 3.2 安装 CP 并进行调试 表格 3-2 安装和连接步骤 步骤执行备注和说明 1 将 CP 安装在 DIN 导轨上, 并将其连接到右侧的模块 使用 35 mm DIN 导轨 允许使用 CPU 左侧的插槽 2 固定 DIN 导轨 3 将电源线固定到 CPU 的电源输出 4 将电源线固定到 CP 随附的插头上, 并将插头插入 CP 顶部的插座中 针脚示意图显示在外壳顶部的插座旁边 另请参见用于连接外部电源的插座的引脚分配 ( 页 122) 部分 5 将天线连接到 CP 的 SMA 插座 CP 的下表面 注意 如果天线电缆长于 30 m, 应使用适当的过压保护设备保护天线连接器 如果将天线安装在室外, 应采用适当的防雷措施保护天线连接器 如果安装多个彼此接近的 CPU, 天线之间应至少保留 50 cm 的空隙 6 接通电源 7 合上模块前盖, 并使其在运行期间保持 闭合状态 8 剩余调试步骤涉及下载 STEP 7 项目数据 在加载站时传送 CP 的 STEP 7 项目数据 要加载站, 请将项目数据所在的工程师站连接到 CPU 的以太网接口 有关加载的详细信息, 请参见 STEP 7 在线帮助的以下部分 : " 加载项目数据 " 使用在线和诊断功能 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

44 安装, 连接, 调试 3.2 安装 CP 并进行调试 44 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

45 组态和操作 操作注意事项 小心 与设备的最小间隙 仅当设备 ( 或天线 ) 与用户之间的距离至少为 20 cm 时, 才可以对设备进行操作 注意 合上前面板 为确保无干扰运行, 运行期间应将模块的前面板保持闭合状态 4.2 STEP 7 中的组态 STEP 7 中的组态可在 SIMATIC STEP 7 的工程师站中组态模块 网络和连接 在操作要求 ( 页 20) 部分中可找到所需版本 每个站最多可组态三个 CM/CP 例如, 如果在 S 中插入多个 CP, 则可以建立冗余通信路径 组态与 CPU 的通信 ( 数据点组态 ) CP 通信不使用程序块编程, 而是使用数据点组态 数据点组态的一个要求是, 对分配的 CPU 以及站的输入和输出数据进行编程 若要将待传送的用户数据 ( 输入 / 输出数据 ) 分配至数据点, 则需创建 PLC 变量 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

46 组态和操作 4.3 组态所需的信息 STEP 7 中的组态步骤概述注意 : 无需为通过移动无线网络进行的通信创建以太网络 远程控制服务器或 TeleService- 网关无法在 STEP 7 中组态 组态时按照以下步骤操作 : 1. 创建 STEP 7 项目 2. 插入所需的 SIMATIC 站 3. 对 CPU 和相关输入输出进行编程 4. 为要在 CPU 中传送的输入和输出数据创建 PLC 变量 5. 将 CP 插入相应站 6. 组态所有包括数据点和消息 ( 电子邮件 /SMS) 的 CP 说明 更改整个 STEP 7 项目的项目编号或站编号如果更改了遥控 CP 的 CP 标识 (CP identification) 参数组中的项目编号或站编号, 则 STEP 7 项目中所有 CP 的此参数都将更改 7. 如有需要, 可为 S7 通信和 Open User Communication 编程程序块 8. 保存并编译项目 9. 将项目数据下载到站中 使用 下载到设备 (Download to device) 功能, 可将包含 CP 组态数据的 STEP 7 项目数据下载至相关 CPU 中 有关各个步骤的更多信息, 请参见以下部分和 STEP 7 帮助系统 4.3 组态所需的信息 要组态和调试 CP 以及所连接的远程控制系统, 需要以下信息 : 46 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

47 组态和操作 4.3 组态所需的信息 常规信息 CP 的 STEP 7 组态需要以下信息 : CP 的专有电话号码 (TeleService 需要使用 ) 授权的电话号码允许向 CP 发送 SMS 的节点的电话号码 APN 从移动无线网络到 Internet 的接入点的名称 (APN) ( 移动无线网络提供商提供的信息 ) APN 用户名移动无线网络提供商的接入点的用户名 APN 密码移动无线网络提供商的接入点的密码 使用 SMS 时 SMS 主站 (SMSC) 的节点数 SIM 卡的 PIN 说明 组态的 PIN 与 SIM 卡上的 PIN 必须匹配 如果在 STEP 7 组态期间输入的 CP 的 SIM 卡的 PIN 不正确并且下载了站, 则 CP 将存储错误的 PIN CP 只会传送一次错误输入的 PIN, 以便不会锁定 SIM 卡 如果在外部将 SIM 卡的 PIN 更改为错误组态的 PIN(SIM 卡的新 PIN = STEP 7 中错误输入的 PIN), 则 CP 会再次拒绝该 PIN 而不会进行检查 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

48 组态和操作 4.3 组态所需的信息 说明 PIN 输入错误的解决方法 : 为避免 CP 再次拒绝 PIN, 所使用的 PIN 应该与未正确输入的 PIN 不同 步骤 : 如果 SIM 卡的 PIN 未更改 : 在 STEP 7 中将 PIN 组态为 SIM 卡的 PIN 重新加载站 如果 SIM 卡的原始 PIN 已在外部更改为先前在 STEP 7 中错误输入的 PIN: 在外部将 SIM 卡的 PIN 更改为尚未在 STEP 7 中错误组态的新 PIN 将 STEP 7 中组态的 PIN 更改为 SIM 卡新分配的 PIN 重新加载站 遥控通信的所需信息 CP 的 STEP 7 组态需要以下信息 : 遥控服务器的地址 IP 地址或 可由 DNS 解析的遥控服务器的名称 IPT 监听器端口 (55097) 遥控服务器的 IPT 监听器端口 默认设置 : 如果仅使用 TCSB 连接 ( 没有直接通信 ), 则可通过 Internet 服务提供商向 CP 分配一个动态 IP 地址 有关对冗余 TCSB 系统进行寻址的信息, 请参见伙伴站 > 遥控服务器 ( 页 76) 部分 DNS 服务器地址如果使用可由 DNS 解析的名称对遥控服务器进行寻址, 并且此 DNS 不由网络提供商进行操作, 则需要 DNS 服务器地址 应在 DNS 组态 (DNS configuration) 参数组中组态 DNS: 如果未指定地址, 则会从网络供应商处自动获取 DNS 服务器地址 ( 推荐步骤 ) 如果要使用其它 DNS 服务器, 请输入其 IP 地址 在这种情况下, 不需要考虑网络提供商的 DNS 服务器 48 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

49 组态和操作 4.3 组态所需的信息 用于组态遥控服务器的 CP 参数组态遥控服务器还需要使用 CP 的 STEP 7 组态中的以下参数 : 遥控服务器的地址和端口 项目编号 站编号 CP 的插槽 遥控密码 授权的电话号码 与 TCSB 通信的地址和验证信息要对 CP 的 TCSB 通信进行 STEP 7 组态, 需要以下信息 : 伙伴站 参数组中的参数 伙伴 IP 地址遥控服务器连接到 Internet 时所需的 DSL 路由器的固定 IP 地址 伙伴端口 (TCSB 监听端口的端口号 ) CP 标识 (CP identification) 参数组中的参数 ( Security 参数组 ) 项目编号 站编号 密码 ( 用于验证 ) 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

50 组态和操作 4.4 TeleService 访问的组态 4.4 TeleService 访问的组态 使用 TeleService 时的相关组态为满足 CP 使用 TeleService 功能时的要求, 您需要在 STEP 7 中针对以下各项进行必要设置 CP 的 通信类型 参数组选择下列选项 : 启用遥控通信 激活在线功能 CP 的 移动无线通信设置 在 CP 的 移动无线通信设置 (Mobile wireless communications settings) 参数组中组态以下信息 : TeleService 服务器的地址可由 DNS 解析的遥控服务器或 TeleService 网关的 IP 地址或名称 端口遥控服务器或 TeleService 网关的端口号 项目的全局 Security 设置 1. 在项目树中打开以下页面 : 全局安全设置 > 用户管理 (Global security settings > User management) 2. 角色打开 角色 (Roles) 选项卡随即显示 角色 (Roles) 和 角色的权限 (Rights of the role) 这两个表格 如果 角色视图 (Roles view) 被 角色的权限 (Rights of the role) 表格隐藏, 则可根据需要打开该视图 在 角色 (Roles) 表格中 ( 位于顶部 ), 为 TeleService 新建一个用户自定义的角色 50 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

51 组态和操作 4.4 TeleService 访问的组态 3. 在 用户 (User) 选项卡中, 创建一个用户, 允许其在以后执行 CP 的 TeleService 功能 组态以下参数 : 用户名分配将具有 TeleService 权限的用户名 在启动 TeleService 会话时需要该用户名 验证方法为该用户选择验证方法 密码 (Password) 密码分配密码 在启动 TeleService 会话时需要该密码 注 : 安全功能的密码属性在 密码策略 (Password policies) 选项卡中指定 启动 TeleService 会话时, 需要在工程师站中输入该密码 最长会话时间此处组态的时间只有在访问 SCALANCE S 模块时需要 如果所创建的用户仅适用于 TeleService 会话, 则可保留默认值不变 4. 单击 角色 (Roles) 选项卡 5. 在 模块权限 (Module rights) 组的下方列表 角色的权限 (Rights of the role) 中选择 CP 6. 可用的权限将显示在 权限列表 (List of rights) 表格中 显示 使用 TeleService (Use TeleService) 权限 7. 启用模块的 使用 TeleService (Use TeleService) 权限 8. 随后, 在防火墙中将 S7 协议设为 允许 (allow) 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

52 组态和操作 4.5 组态数据点和消息 4.5 组态数据点和消息 与 CPU 进行数据点相关通信对于在站和通信伙伴之间传送用户数据的 CP, 无需编程任何程序块 CPU 存储器中用于与伙伴通信的数据区在 CP 上组态为数据点相关 每个数据点都链接到 CPU 上的一个 PLC 变量或数据块 要求 : 已创建 PLC 变量和 / 或数据块 (DBs) 必须先在 CPU 程序中创建 PLC 变量或 DB, 才允许组态数据点 可以在标准变量表或用户自定义变量表中创建用于数据点组态的 PLC 变量 所有要用于数据点组态的 PLC 变量都必须具有属性 HMI 中可见 PLC 变量的地址区是 CPU 上的输入 输出或位存储器区 说明 PLC 变量数 请记住性能数据和组态限制 ( 页 18) 部分中可用于数据点组态的 PLC 变量的最大数目 与 CP 协议特定的数据点类型兼容的 PLC 变量格式和 S7 数据类型, 请参见数据点类型 ( 页 53) 部分 访问 CPU 的存储区 数据点引用的 PLC 变量或 DB 的值由 CP 读取并传送到通信伙伴 从通信伙伴接收到的数据由 CP 通过 PLC 变量或 DB 写入 CPU 52 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

53 组态和操作 4.6 数据点类型 在 STEP 7 中组态数据点和消息可在 STEP 7 中用于组态数据点和消息的编辑器中组态数据点 若要找到此内容, 可使用项目树 : 项目 > 相关站的目录 > 本地模块 > CP 1200 (Project > directory of the relevant station > Local modules > CP 1200) 图 4-1 组态数据点和消息 有关组态的更多信息, 请参见以下部分和 STEP 7 信息系统 4.6 数据点类型 组态由 CP 传送的用户数据期间, 将为每个数据点分配一个协议特定的数据点类型 CP 支持的数据点类型及可兼容的 S7 数据类型均在下文列出 根据格式 ( 存储要求 ) 对这些数据类型进行了分组 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

54 组态和操作 4.6 数据点类型 CP 支持的数据点类型 表格 4-1 支持的数据点类型和兼容的 S7 数据类型 格式 ( 存储要求 ) 数据点类型 S7 数据类型 地址区 位 数字量输入 BOOL I, Q, M, DB 数字量输出 BOOL I, Q, M, DB 字节 数字量输入 BYTE, CHAR I, Q, M, DB 数字量输出 BYTE, CHAR I, Q, M, DB 有符号整数 (16 位 ) 模拟量输入 INT I, Q, M, DB 模拟量输出 INT I, Q, M, DB 计数器 (16 位 ) 计数器输入 WORD I, Q, M, DB 有符号整数 (32 位 ) 模拟量输入 DINT I, Q, M, DB 模拟量输出 DINT I, Q, M, DB 计数器 (32 位 ) 计数器输入 DWORD, UDINT I, Q, M, DB 有符号浮点数 (32 位 ) 有符号浮点数 (64 位 ) 数据块 ( 字节 ) 模拟量输入 REAL Q, M, DB 模拟量输出 REAL Q, M, DB 模拟量输入 LREAL Q, M, DB 模拟量输出 LREAL Q, M, DB 数据 ARRAY 1) DB 数据 ARRAY 1) DB 1) 有关 ARRAY 数据类型的可能格式, 请参见以下部分 数据块 (ARRAY) 使用 ARRAY 数据类型, 最多可以传送 64 字节的连续存储区 ARRAY 的兼容元素为以下大小在 1 到 32 字节之间的统一 S7 数据类型 : BYTE CHAR( 每个数据块最多有 64 个元素 ) INT( 每个数据块最多有 32 个元素 ) DINT, UDINT ( 每个数据块最多有 16 个元素 ) 如果之后修改数组, 必须重新创建数据点 54 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

55 组态和操作 4.7 CPU 扫描周期 UTC 格式的时间戳 时间戳会按照 UTC 格式 (48 位 ) 从 开始传送, 其中包含以毫秒为单位的时差 4.7 CPU 扫描周期 扫描周期中的优先级通过读取 CPU 上已分配 PLC 变量的当前值来周期性更新 CP 输入数据点值时, 可按优先级顺序进行 无需在每个 CPU 扫描周期中都读取次要输入数据点 而对于重要的输入数据点, 可在每个 CPU 扫描周期中按优先级进行更新 可以在 STEP 7 数据点组态的 常规 (General) 选项卡中, 通过 扫描周期优先级 (Priority in the scan cycle) 参数指定数据点的优先级 其中存在以下两个输入数据点选项 : 高优先级 低优先级可以按照下述方法读取数据点 CPU 扫描周期的结构 CP 扫描 CPU 存储区所遵循的周期 ( 包括暂停 ) 由以下阶段组成 : 高优先级读取作业扫描优先级为 高优先级 的输入数据点值在每个扫描周期中均会被读取 低优先级读取作业某些扫描优先级为 低优先级 的输入数据点值会在每个扫描周期中被读取 CP 每个周期读取的值的数目会通过 与 CPU 通信 (Communication with the CPU) 参数组中的 读取作业最大数量 (Max. number of read jobs) 参数来指定 超过该值而无法在一个周期中读取的值将在下一周期或后续周期之一中读取 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

56 组态和操作 4.8 过程映像 传输类型 事件类别 触发 写入作业每个周期都会将一定数量的主动写入作业的值写入到 CPU 中 CP 每个周期写入的值的数目会通过 与 CPU 通信 (Communication with the CPU) 参数组中的 写入作业最大数量 (Max. number of write jobs) 参数来指定 数量超出此值的值将在下一周期或后续某一周期中写入 周期暂停时间这是两个扫描周期之间的等待时间 用于为其它通过站背板总线访问 CPU 的过程预留足够的时间 CPU 扫描周期的持续时间 因为无法为周期组态固定的时间, 而且也无法为各个阶段指定固定的对象数量, 所以扫描周期的持续时间是一个动态变化的变量 4.8 过程映像 传输类型 事件类别 触发 映像存储器,CP 的过程映像映像存储器是 CP 的过程映像 所有组态数据点的最新值存储在映像存储器中 数据点的新值会覆盖映像存储器中上一次存储的值 在查询通信伙伴后发送该值, 请参见下面 传输类型 部分的 调用后传送 发送缓冲区 ( 帧存储器 ) CP 的发送缓冲区用作组态为事件的各数据点值的存储器 有关发送缓冲区的最大大小, 请参见性能数据和组态限制 ( 页 18) 部分 组态的事件数将均分给所有已组态和启用的通信伙伴 有关组态的信息, 请参见与 CPU 通信 ( 页 80) 部分中的 帧存储器大小 (Frame memory size) 参数 如果与通信伙伴的连接中断, 则事件的各个值会存储在 CP 的 RAM 中 连接恢复后会发送缓冲的值 帧存储器按时间顺序运行 ; 也就是说, 首选发送最早的帧 (FIFO 原则 ) 将帧传送给通信伙伴后, 已传送的值将从缓冲区中删除 如果在较长时间内都无法传送帧, 且发送缓冲区将要溢出, 则响应如下 : 56 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

57 组态和操作 4.8 过程映像 传输类型 事件类别 触发 强制映像模式如果发送缓冲区充满到 80%, 则 CP 将切换到强制映像模式 事件的新值将不再添加到发送缓冲区, 而是会覆盖映像存储器中现有的旧值 当恢复通信伙伴的连接时, 如果发送缓冲区的填充比例已降至 50% 以下, 则 CP 会切换回发送缓冲区模式 将数据点组态为事件使用 传输类型 (Type of transmission) 参数将数据点组态为静态值或事件 ( 参见下文 ): 无事件 ( 静态值 ) 未组态为事件 ( 调用后传送 ) 的数据点的值输入到 CP 的映像存储器中, 当通信伙伴请求该值时可将其传送给通信伙伴 事件组态为事件的数据点的值输入到 CP 的映像存储器和发送缓冲区中 在下列情况下, 将保存事件的值 : 当满足组态的触发条件时 ( 数据点组态 > 触发器 (Trigger) 选项卡, 参见下文 ) 状态标识符的状态位的值发生变化时 状态标识符 : 在状态发生变化时生成事件对于组态为事件的数据点, 状态位的变化也会导致事件生成, 请参见数据点的状态 ID ( 页 59) 部分 例如 : 当组态为事件的数据点的值在启动站的过程中通过首次读取 CPU 数据进行更新时, 此数据点的状态 RESTART 将发生变化 ( 位状态从 1 变为 0) 这将导致事件的生成 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

58 组态和操作 4.8 过程映像 传输类型 事件类别 触发 传输类型 / 事件类别可使用下列传输类型 : 调用后传送数据点的当前值输入到 CP 的映像存储区中 数据点的新值将覆盖映像存储区中上一次存储的值 只有在通信伙伴进行调用后, 才会传输当前值 触发每个值数据点会组态为事件 按时间顺序将各值变化输入到发送缓冲区中 触发当前值数据点会组态为事件 只有最新的当前值才会输入到发送缓冲区中 该值会覆盖此处以前保存的值 触发针对启动事件驱动的传送, 存在多种触发类型 : 阈值触发在达到某一阈值时传送数据点的值 通过比较当前值与上一次存储的值之差来计算阈值, 请参见阈值触发 ( 页 84) 部分 时间触发按组态的时间间隔或指定的时间传送数据点的值 事件触发在可组态的触发信号激活时传送数据点的值 对于触发信号, 将评估触发变量的沿变化 (0 1), 通过用户程序将触发位置位 必要时, 可以为每个数据点组态一个触发变量 复位位存储区 /DB 中的触发变量 : 如果触发变量的存储区在位存储器或数据块中, 则传送数据点值时, 触发变量将复位为零 在 传输模式 (Transmission mode) 参数中指定数据点的值是在触发后立即传送到通信伙伴还是在延迟后传送到通信伙伴 58 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

59 组态和操作 4.9 数据点的状态 ID 传输模式 帧的传输模式可在数据点的 触发器 (Trigger) 选项卡中进行设置 可以通过下面两个选项指定立即发送还是延迟后再发送事件的帧 : 主动立即传送值 有条件自发只有满足以下两个条件之一时才传送值 : 通信伙伴查询站 传送传输模式为 主动 (Unsolicited) 的另一个事件的值 4.9 数据点的状态 ID 数据点的状态 ID 下表所列数据点的状态标识符将随各帧中的值一同传送到通信伙伴 通信伙伴可对它们进行评估 状态标识符将以 2 个字节进行传输 不使用字节 1 含义与每个表格中最后一行的位状态有关 表格 4-2 数据点状态字节的字节分配 位 标记名称 - NON_ SB LOCAL_ CY OVER_ RESTAR ONLINE EXISTEN T Substitute d FORCED CARRY RANGE T 含义 - 数据点不 替换值 本地操作 在读取值 模拟值 : 启动后值 值无效 存在或 S7 员控制 之前计数 超出取值 未更新 地址不可 值上溢 范围 访问 位状态 ( 始终为 0) 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

60 组态和操作 4.10 连接建立 4.10 连接建立 连接建立 连接到远程控制服务器与遥控服务器的连接始终由 CP 建立 如果由 CP 建立的连接被中断,CP 会自动尝试重新建立连接 请注意用于在 STEP 7 中重新建立连接的设置, 可参见以太网接口 (X1) ( 页 73) 部分 说明由移动无线网络提供商中断的连接使用移动无线服务时, 请记住移动无线网络提供商可以出于维护目的中断现有连接 进行直接通信 (Open User Communication) 和 S7 通信的连接只要在 CPU 上调用相应的程序块, 就会建立连接 这同样适用于其它 S7 站发送数据的情况 在这种情况下, 接收站会调用相应的接收块 4.11 确认 帧确认使用不同方式监视和确认帧的接收 根据通信类型的不同, 各机制之间存在区别 : 遥控通信 CP 会立即确认从 TCSB 接收到的帧 CP 发送的帧由 TCSB 进行确认 站间通信 CP 会立即确认接收到的帧 遥控服务器会将确认帧转发至目标 CP 而对于发送的帧来说, 则会反向进行以上过程 直接通信 (Open User Communication) 程序块的状态显示指示帧的成功发送和接收 对于 TCP 段, 将使用协议特定的确认机制 60 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

61 组态和操作 4.12 调用 TeleService 连接 4.12 调用 TeleService 连接 工程师站和 STEP 7 项目的要求 使用 CP 的 STEP 7 项目存储在工程师站上 已执行所需组态步骤, 请参见 TeleService 访问的组态 ( 页 50) 部分 建立连接的要求建立连接的请求由工程师站触发 连接由 CP 建立 对于通过移动无线网络实现的 TeleService, 需要在远程站和工程师站之间使用交换站, 请参见操作要求 ( 页 20) 部分 交换站可以是遥控服务器或 TeleService 网关 ( 如果组态中没有遥控服务器 ) 有关两个系统的文档, 请参见参考文档 ( 页 135) 建立 TeleService 连接的设置在 建立移动无线远程连接 (Establish mobile wireless remote connection) 对话框中, 在下列标题下输入先前组态的数据 : 遥控服务器 /TeleService 网关... 选择 TeleService 交换站是位于工程师站的 PC 上还是网络中, 以及可否通过 Internet 进行访问 对于后一种情况, 输入 TeleService 服务器的地址 可由 DNS 解析的遥控服务器或 TeleService 网关的 IP 地址或名称以及端口号 服务器密码如果启用了此选项并在 TCSB 中组态了服务器密码, 则输入密码即可通过遥控服务器验证 CP 通过 TeleService 网关实现 TeleService 时无需服务器密码 验证... 用户名和密码 在此, 输入在 STEP 7 的全局 Security 设置中组态的 TeleService 用户数据, 另请参见 TeleService 访问的组态 ( 页 50) 部分 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

62 组态和操作 4.12 调用 TeleService 连接 CP 安全组态的要求对于远程站, 只有在工程师站 ( 采用 CP 1628 或 SCALANCE S) 和 CP 在同一个 VPN 组中组态的情况下, 才可使用 TeleService 对于 TeleService, 您需要在防火墙组态的 IP 规则中启动 允许 S7 协议 (Allow S7 protocol) 为 TeleService 建立连接的步骤 说明 未通过 在线 > 上线 (Online > Go online) 建立 TeleService 连接 如果尝试通过选择 CPU 然后选择菜单或快捷菜单命令 在线 > 在线连接 (Online > Connect online) 的方式建立 TeleService 连接, 则 STEP 7 将自动尝试通过以太网进行连接 原因 : 在 STEP 7 中, 会存储用于下载项目数据的上一连接路径 说明 只能运行从 1 个 TIA Portal 实例到 1 个站的 TeleService 您只能运行从 1 个工程师站到 1 个 S7 站的 TeleService(1 个 TIA Portal 实例 ;1 个 STEP 7 项目 ) 不能运行同时从多个工程师站到 1 个站的 TeleService 说明 调用在线对话框时取消 TeleService 连接 尝试访问另一个站或节点时, 将取消现有的 TeleService 连接 如果已存在一个 TeleService 连接, 请勿选择 转到在线 在线和诊断 加载到设备 扩展的加载到设备 或 可访问节点 菜单命令 按照以下步骤, 通过移动无线网络建立从工程师站到远程站的 TeleService 连接 : 1. 在 STEP 7 项目中选择远程站的 CPU 2. 选择 在线 (Online) > 在线和诊断 (Online & Diagnostics) 菜单 将打开 在线访问 (Online access) 对话框 3. 在 接口类型 (Type of interface) 下拉列表中, 选择条目 通过移动无线网络实现的 TeleService (TeleService via mobile wireless) 62 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

63 组态和操作 4.13 安全功能 4. 在 PG/PC 接口 (PG/PC interface) 下拉列表中, 选择条目 移动无线 TeleService 板 (Mobile wireless TeleService board) 5. 单击 PG/PC 接口 (PG/PC interface) 下拉列表旁的图标 将打开 建立远程连接 (Establish remote connection) 对话框 6. 在对话框中输入必要的内容 可以在 STEP 7 在线帮助的工具提示中获取关于需要输入的内容的信息 终止 TeleService 连接 TeleService 会话完成后, 应通过 离线 (Go offline) 按钮再次终止 TeleService 连接 连接会在约 5 分钟之后终止 用户数据连接和 TeleService CP 和遥控服务器之间用于传送用户数据的连接不会被 TeleService 连接中断 4.13 安全功能 请注意 CP 安全功能的范围和应用, 具体请参见其它服务和属性 ( 页 15) 部分 VPN VPN (Virtual Private Network) VPN 隧道 Virtual Private Network (VPN) 是用于在公共 IP 网络 ( 例如 Internet) 中安全传输保密数据的技术 利用 VPN, 可通过非安全网络在两个安全 IT 系统或网络间建立安全连接 ( 隧道 ) 并进行操作 VPN 隧道的主要特性之一是, 它会转发所有帧, 甚至可以转发来自更高层级协议 ( 应用层遥控协议 HTTP FTP 等 ) 的帧 两个网络组件间的数据通信实际上是通过其它网络进行无限制传输 这样便可通过相邻或中间网络将整个网络连接在一起 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

64 组态和操作 4.13 安全功能 属性 VPN 构成了一个嵌入到相邻 ( 已分配 ) 网络中的逻辑子网 VPN 使用已分配网络的通常寻址机制, 但就数据而言, 其传输自己的帧, 因此独立于该网络的其余部分运行 VPN 允许子网中的 VPN 伙伴通过分配的网络进行通信 VPN 基于隧道技术, 可单独进行组态 使用密码 公钥或数字证书 ( 身份验证 ) 可保护 VPN 伙伴间的通信免遭窃听或操纵 应用领域 可通过 Internet 将局域网安全地连接在一起 ( 站点到站点 连接 ) 对公司网络进行安全访问 ( 端到站点 连接 ) 对服务器进行安全访问 ( 端到端 连接 ) 无需访问第三方即可在两个服务器间进行通信 ( 端到端连接或主机到主机连接 ) 确保联网的自动化系统中的信息安全性 保护包含自动化网络中或通过 Internet 进行的安全远程访问中的相关数据通信的计算机系统 可通过公共网络从 PC/PG 对受安全模块保护的自动化设备或网络进行安全远程访问 单元保护概念 利用工业以太网安全, 单个设备或以太网网段均可受到保护 : 允许访问安全模块保护的各个设备和网段 通过非安全网络结构实现安全连接成为可能 借助不同安全措施 ( 例如防火墙 NAT/NAPT 路由器和 IPsec 隧道上的 VPN) 的组合, 安全模块可防止 : 数据间谍 数据操纵 不希望的访问 64 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

65 组态和操作 4.13 安全功能 使用 VPN 时寻址 CP IP 地址和 VPN 端口在正常的移动无线网络中, 无法通过 Internet 访问由移动无线网络提供商分配给 CP 的动态 IP 地址 为此, 对于传入连接, 应确保 CP 具有移动无线网络提供商分配的固定公共 IP 地址 同时, 除此 IP 地址之外还必须确保 VPN 所需端口可通过 Internet 访问 为各站间的 S7 通信创建 VPN 通道 要求要允许使用安全 CP( 如 CP 1628) 为两个 S7 站间的 S7 通信, 或为 S7 站与工程师站间的 S7 通信创建 VPN 隧道, 则必须满足以下要求 : 已组态这两个站 两个站中的 CP 必须都支持安全功能 两个站的以太网接口位于统一子网中 所有接收站都需要采用固定 IP 地址以能够通过公共网络进行访问 为此, 移动无线 CP 通常需要专用的移动无线合约 说明 也可通过 IP 路由器进行通信 也可通过 IP 路由器在两个站之间进行通信 但是, 要使用此通信路径, 需要进行进一步设置 操作步骤要创建 VPN 隧道, 需要完成以下步骤 : 1. 创建安全用户如果已创建安全用户 : 请以该用户身份登录 2. 选中 激活安全特性 (Activate security features) 复选框 3. 创建 VPN 组并分配安全模块 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

66 组态和操作 4.13 安全功能 4. 组态 VPN 组的属性 5. 组态两个 CP 的本地 VPN 属性 有关各步骤的详细说明, 请参见本部分的以下段落 创建安全用户 要创建 VPN 隧道, 需要相应的组态权限 要激活安全功能, 需要至少创建一个安全用户 1. 在 CP 的本地安全设置中, 单击 用户登录 (User logon) 按钮 结果 : 打开一个新窗口 2. 输入用户名 密码和密码确认 3. 单击 登录 (Logon) 按钮 已创建一个新的安全用户 现在, 您可以使用安全功能 对于所有其它登录, 请以该用户身份登录 选中 激活安全特性 (Activate security features) 复选框登录后, 需要在两个 CP 的组态中选中 激活安全特性 (Activate security features) 复选框 这样, 您就可以使用两个 CP 的安全功能 创建 VPN 组并分配安全模块 1. 在全局安全设置中, 选择条目 防火墙 > VPN 组 > 添加新 VPN 组 (Firewall > VPN groups > Add new VPN group) 2. 双击条目 添加新 VPN 组 (Add new VPN group) 来创建 VPN 组 结果 : 新的 VPN 组显示在所选条目下 3. 在全局安全设置中, 双击条目 VPN 组 > 将模块分配给 VPN 组 (VPN groups > Assign module to a VPN group) 4. 分配将在其间建立到 VPN 组的 VPN 隧道的安全模块 66 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

67 组态和操作 4.13 安全功能 说明 CP 上 VPN 连接的当前日期和时间 通常, 为建立 VPN 连接和能够相应识别待交换的证书, 将需要获取连接双方工作站的当前日期和时间 与工程师站建立 VPN 连接时, 若该工程师站同时又是遥控服务器 ( 装有 TCSB), 则会按以下方式建立并伴随 CP 的时钟同步操作 : 在工程师站 ( 装有 TCSB) 中, 使用 CP 来建立 VPN 连接 即使该 CP 尚不具有当前时间, 也将建立 VPN 连接 若具有当前时间, 所用的证书将评估为有效, 从而可进行安全通信 在连接建立后,CP 会与 PC 同步其时钟, 因为遥控通信启用后, 遥控服务器为时间主站 组态 VPN 组的属性 1. 双击新创建的 VPN 组 结果 : VPN 组的属性显示在 身份验证 (Authentication) 下 2. 输入 VPN 组的名称 在属性中组态 VPN 组的设置 这些属性定义 VPN 组的默认设置, 可以随时进行更改 说明 指定 CP 的 VPN 属性 请在相关模块的参数组 Security > 防火墙 > VPN (Security > Firewall > VPN) 中指定 CP 的 VPN 属性 结果您已创建 VPN 隧道 CP 的防火墙将自动激活 : 创建 VPN 组时, 已默认选中 激活防火墙 (Activate firewall) 复选框 无法取消选择该复选框 将组态下载到属于该 VPN 组的所有模块 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

68 组态和操作 4.13 安全功能 SOFTNET 安全客户端的 VPN 通信 ( 工程师站 ) 建立 SOFTNET 安全客户端与 CP 之间的 VPN 隧道通信时, 其要求与步骤基本上与为各站间的 S7 通信创建 VPN 通道 ( 页 65) 部分所述相同 只有禁用了内部节点,VPN 隧道通信才会工作在某些情况下, 在 SOFTNET Security Client 与 CP 之间建立 VPN 隧道通信会失败 SOFTNET 安全客户端也尝试建立与低级别内部节点的 VPN 隧道通信 与不存在的节点建立通信将妨碍与 CP 建立所需的通信 要成功建立与 CP 的 VPN 隧道通信, 需要禁用内部节点 只有出现所描述的问题时, 才会使用下述节点禁用步骤 在 SOFTNET Security Client 通道概述中禁用节点 : 1. 禁用选项 启用主动学习 (Enable active learning) 复选框 低级别节点在初始时从隧道列表中消失 2. 在隧道列表中, 选择到 CP 的相应连接 3. 使用鼠标右键, 在快捷菜单中选择 启用所有成员 (Enable all members) 低级别节点暂时再次出现在隧道列表中 4. 在隧道列表中选择低级别节点 5. 从快捷菜单中选择 删除条目 (Delete Entry) 结果 : 现在已完全禁用低级别节点 可建立与 CP 的 VPN 隧道通信 与遥控服务器的连接 CP 和 TCSB 之间无 VPN 连接为了保证 VPN 隧道的通信安全, 通信伙伴被分配到一个公共 VPN 组 遥控服务器无法在 STEP 7 中进行组态, 因此无法组态 CP 与 TCSB 间的 VPN 连接 由于采用已加密的遥控协议,CP 和遥控服务器之间的连接已受到保护 68 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

69 组态和操作 4.13 安全功能 CP 作为 VPN 连接的被动用户 设置通过被动用户建立 VPN 连接的权限如果 CP 通过网关连接另一个 VPN 用户, 则需要将建立 VPN 连接的权限设置为 Responder 以下典型组态中会出现这种情况 : VPN 用户 ( 主动 ) 网关 ( 动态 IP 地址 ) Internet 网关 ( 固定 IP 地址 ) CP( 被动 ) 按如下方法, 组态将 CP 作为被动用户建立 VPN 连接的权限 : 1. 在 STEP 7 中, 转到设备和网络视图 2. 选择 CP 3. 打开 VPN 选项卡 4. 对于每个将 CP 作为被动 VPN 用户的 VPN 连接, 将默认设置 Initiator/Responder 更改为设置 Responder 防火墙 检查到达帧和离去帧时的防火墙顺序每个到达帧或离去帧都会经过 MAC 防火墙 ( 第 2 层 ) 如果帧在此层级被丢弃, 则 IP 防火墙 ( 第 3 层 ) 不会对其进行检查 这表示, 通过合适的 MAC 防火墙规则, 可以限制或阻止 IP 通信 源 IP 地址的表示法 ( 高级防火墙模式 ) 如果在 CP 的高级防火墙设置中指定源 IP 地址的地址范围, 请确保表示法正确无误 : 仅使用连字符来分隔两个 IP 地址 正确 : 不要在两个 IP 地址之间输入任何其它符号 错误 : 如果错误地输入范围, 则不会使用防火墙规则 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

70 组态和操作 4.14 时钟同步 S7 连接的 VPN 隧道防火墙设置 高级防火墙模式中的 IP 规则如果在 CP 和通信伙伴之间通过 VPN 隧道建立 S7 连接, 则需要调整 CP 的本地防火墙设置 : 针对 VPN 隧道的两个通信方向, 在高级防火墙模式 ( Security > 防火墙 > IP 规则 (Security > Firewall > IP rules)) 下, 为 S7 连接选择 Allow* 操作 过滤系统事件 系统事件值设置太高时产生的通信问题如果过滤系统事件的值设置得过高, 则您可能无法实现最佳通信性能 大量输出错误消息可延迟或阻止通信连接的处理 在 Security > 日志设置 > 组态系统事件 (Security > Log settings > Configure system events) 中, 将 等级 : (Level:) 参数设为值 3( 错误 ) (3 (Error)), 以便确保建立可靠的通信连接 4.14 时钟同步 时钟同步的步骤对于需要时钟同步的应用 ( 例如遥控 ), 需要定期同步 CP 的时钟 如果不定期同步 CP 的时钟, 则 CP 的时间信息中每天可能有几秒的偏差 CP 支持两种同步时钟的方法 : 从伙伴获取时间通过遥控服务器同步 CP 的时间 仅适用于 遥控 通信类型已激活的情况 NTP / NTP (secure) 仅适用于 遥控 通信类型已禁用的情况 只有在启用了安全功能时才可选择 NTP (secure) 方法 时间设置建议 : 建议每隔大约 10 秒就与外部时钟同步一次 这会使内部时间和绝对时间的偏差尽可能小 70 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

71 组态和操作 4.14 时钟同步 组态 根据组态的通信类型和安全功能, 时钟同步的组态各不相同 : 已启用遥控通信如果启用了遥控通信, 则 CP 时钟通过 TCSB 计算机自动同步 已启用 Security 功能 : 时钟同步在 Security 参数组中进行组态 未启用遥控通信 CP 时钟只能通过 NTP 机制进行同步 : 已启用 Security 功能 : 时钟同步在 Security 参数组中进行组态 NTP 和 NTP (secure) 可用作同步方法 未启用 Security 功能 : 时钟同步在 以太网接口 > 时间同步 (Ethernet interface > Time synchronization) 参数组中进行组态 只有 NTP 可用作同步方法 有关组态的更多信息, 请参见 STEP 7 在线帮助的 时间同步 (Time synchronization) 参数组 已启用安全功能的 NTP (secure) 如果使用 Security 功能, 则有效的时钟极其重要 建议使用 NTP (secure) 方法 NTP (secure) 安全方法使用基于散列算法 MD5 或 SHA-1 的对称密钥进行验证 还可以在 STEP 7 项目的全局 Security 设置中, 创建和管理 NTP (secure) 类型的其它 NTP 服务器 接受未同步的 NTP 服务器的时间 选项如果启用该选项,CP 还会接受来自未同步 NTP 服务器的时钟 ( 层 16) 如果禁用该选项, 则响应如下 : 如果 CP 从未同步的 NTP 服务器接收时钟帧 ( 层 16), 则时钟不会根据该帧进行设置 在这种情况下, 诊断中没有任何 NTP 服务器显示为 NTP 主站 (NTP master); 而只显示为 可访问 CPU 的时钟同步 在 与 CPU 通信 (Communication with the CPU) 参数组中, 可设置 CP 当前的时钟是否可通过 PLC 变量提供给 CPU 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

72 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 下文介绍了如何在 STEP 7 中组态按参数组分组的各个功能的信息 说明 STEP 7 和手册中的信息 如果下列说明和 STEP 7 Professional V13 中的信息有差异, 则以本文档中的信息为准 通信类型在此参数组中, 可以启用 CP 的通信类型 为最大程度降低未经授权的用户通过移动无线网络访问工作站的风险, 需要启用通信服务,CP 将分别执行这些服务 用户可以不启用以下所有选项, 但至少应启用其中一个选项 " 通信类型 (Communication types) 参数组 启用遥控通信在 CP 上启用与遥控服务器之间的通信 注意 : 要启用遥控通信, 还必须启用 Security 功能 激活在线功能允许通过 CP 访问 CPU 的在线功能 ( 诊断 加载项目数据等 ) 如果启用此功能, 工程师站可通过 CP 访问 CPU 如果禁用此选项, 无法通过 CP 访问 CPU 的在线功能 不过, 仍然可以通过直接连接到 CPU 的接口在线诊断 CPU 启用 S7 通信在 CP 上启用与 SIMATIC S7 之间的 S7 通信功能 如果组态了与相关站的 S7 连接, 并且要通过 CP 来运行, 则需要启用 CP 上的该选项 无需启用 Open User Commmunication, 因为随后需要创建相关程序块 因此无法对 CP 进行意外访问 72 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

73 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 移动无线通信设置 " 服务和设置 (Services and settings) 参数组在此参数组中, 可以组态 CP 的电话号码,PIN 以及 SMSC 继续启用所需移动无线服务 可以启用单个移动无线服务或所有移动无线服务 如果不启动移动无线服务, 则 CP 按照所有移动无线服务都已启用的状态工作, 并基于 SIM 卡上的数据对所使用的移动无线服务进行选择 " APN 设置 (APN settings) 参数组 在此参数组中, 可以组态 APN 数据 " 首选网络列表 (List of preferred networks) 参数组 在此参数组中, 可以指定 CP 对各种移动无线网络的拨号行为 " TeleService 设置 (Teleservice settings) 参数组 在此参数组中, 指定 TeleService 服务器的连接参数 以太网接口 (X1) 以太网接口 CP 没有物理以太网接口 在 STEP 7 中, 以太网接口可用作占位符来组态各种地址和监视参数 以太网接口 (X1) > 以太网地址 > IP 协议 (Ethernet interface (X1) > Ethernet addresses > IP protocol) 输入 CP 的已组态 IP 地址 动态 IP 地址如果 CP 的动态 IP 地址由网络供应商分配, 则启用该选项 移动无线网络供应商提供的固定 IP 地址如果移动无线网络合同中规定由网络供应商为 CP 分配固定 IP 地址, 则启用该选项 使用 S7 通信和 Open User Communication 时必须使用该选项 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

74 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 以太网接口 (X1) > 高级选项 > TCP 连接监视在此进行的设置全局适用于 CP 的所有 TCP 连接 如果启用遥控通信, 则表示遥控服务器连接 注意可为各个通信伙伴覆盖此处组态的一般值的选项, 请参见伙伴站 ( 页 76) 部分 ( 注意 : 在此进行的设置不适用于通过程序块为 Open User Communication 编程设定的连接 ) TCP 连接监视时间功能 : 若连接监视期间无数据通信, 则 CP 向通信伙伴发送保持连接消息 为以太网接口组态的监视时间默认适用于所有 TCP 连接 可为 伙伴站 中的每个连接分别调整此默认值 TCP 保持连接监视时间 CP 发送保持连接消息后, 应在保持连接监视时间内收到通信伙伴的响应 如果 CP 在组态时间内未收到响应, 它将终止连接 为以太网接口组态的监视时间默认适用于所有 TCP 连接 可为 伙伴站 中的每个连接分别调整此默认值 以太网接口 (X1) > 高级选项 > 传输设置 重连延迟在此进行的设置适用于遥控服务器的连接 重连延迟是指, 当无法访问遥控服务器或连接已中止时,CP 重复尝试建立连接之间的等待时间 该等待时间避免在存在连接问题时以较短间隔连续尝试建立连接 为下一次尝试建立连接之前的等待时间组态一个基准值 从该基准值开始, 每经过 3 次重试失败后当前等待时间将加倍, 直到最大值 900 s 基准值的取值范围为 : 10 到 600 s 示例 : 基准值为 20 时, 尝试重新建立连接之间的间隔 ( 等待时间 ) 如下 : 3 次 20 s 3 次 40 s 3 次 80 s 依此类推, 直到最大值 900 s 74 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

75 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 说明 如果该伙伴无法连接, 则通过移动无线网络建立连接可能需要几分钟 这可能取决于具体的网络以及当前的网络负载 根据合约要求, 每次尝试建立连接都可能产生一定费用 发送超时从主动发送帧后到收到遥控服务器确认所经过的时间 主动发送帧后即开始计时 若连接监视时间结束后, 仍未收到伙伴的确认, 则最多重复发送此帧三次 三次尝试失败后, 连接终止并重新开始建立 看门狗周期未进行生产数据交换时, 将看门狗帧发送到遥控服务器的时间间隔 看门狗监视时间看门狗帧发送后, 应在看门狗监视时间内 ( 超时 ) 收到遥控服务器的响应 如果 CP 在监视时间内未收到遥控服务器的响应, 它将终止并重新建立连接 密钥交换间隔在此处输入 CP 和遥控服务器交换密钥的时间间隔 ( 单位为小时 ) 密钥是 CP 和 TCSB V3 使用的遥控协议的安全功能 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

76 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 伙伴站 伙伴站 > 遥控服务器 伙伴站 > 遥控服务器 伙伴编号如果启用了遥控通信, 则系统会自动分配遥控服务器的伙伴编号 站地址如果启用了遥控通信, 则系统会自动分配遥控服务器的站地址 伙伴站 > 遥控服务器 > 伙伴连接 伙伴 IP 地址遥控服务器的 IP 地址如果 CP 连接到 TCSB 冗余组 (TCSB V3), 则在此组态 DSL 路由器的公共 IP 地址, 从而可通过 Internet 访问遥控服务器 在 DSL 路由器上设置端口转发, 这样公共 IP 地址 ( 外部网络 ) 就会成为 TCSB 服务器 PC 的虚拟 IP 地址 ( 内部网络 ) 因此, 该站也不会接收到告知其连接到冗余组两台计算机中哪一台的任何信息 连接监视启用该功能后, 将通过发送保持连接帧来监视与通信伙伴 ( 遥控服务器 ) 的连接 在以太网接口参数组中为 CP 的所有 TCP 连接设置 TCP 连接监视时间 该设置适用于 CP 的所有 TCP 连接 在参数组 伙伴站 > 遥控服务器 (Partner stations > Telecontrol server) 的此处, 可以为遥控服务器单独设置全局设置的 TCP 连接监视时间 此处设置的值会覆盖在参数组 以太网接口 (X1) > 高级选项 > TCP 连接监视 (Ethernet interface (X1) > Advanced options > TCP connection monitoring) 中设置的遥控服务器的全局值 76 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

77 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 TCP 连接监视时间在更高级别为以太网接口指定的监视时间默认适用于所有 TCP 连接, 另请参见以太网接口 (X1) ( 页 73) 部分 可以在 伙伴站 (Partner stations) 参数组中, 针对个别遥控服务器连接调整以太网接口的默认值 如果 伙伴站 (Partner stations) 参数组中的监视时间与以太网接口参数组中的监视时间不同, 则将使用 伙伴站 (Partn er stations) 参数组的监视时间 功能 : 若连接监视期间无数据通信, 则 CP 向遥控服务器发送保持连接消息 允许范围 : 0 到 s 默认值: 180 s 如果输入 0( 零 ), 则会禁用该功能 TCP 保持连接监视时间如果在此处组态的值与以太网接口参数组中组态的值不同, 则将使用 伙伴站 (Partner stations) 参数组的监视时间 CP 发送保持连接消息后, 应在保持连接监视时间内收到通信伙伴的响应 如果 CP 在组态时间内未收到响应, 它将终止连接 允许范围 : 0 到 s 默认值: 1 s 如果输入 0( 零 ), 则会禁用该功能 为以太网接口组态的监视时间默认适用于所有 TCP 连接 可为 伙伴站 中的每个连接分别调整此默认值 连接建立指定将建立连接的通信伙伴 ( 始终为 CP) 伙伴端口遥控服务器的监听端口号 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

78 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 伙伴站 > 遥控服务器 > 高级设置 报告伙伴状态如果启用了 报告伙伴状态 (Report partner status) 功能,CP 将会向远程伙伴报告通信状态 如果可与伙伴连接, 则 伙伴状态的 PLC 变量 (PLC tag for partner status)( 数据类型 WORD) 的位 0 置为 1 如果到远程伙伴的所有路径均正常 ( 对冗余路径有用 ), 则位 1 置 1 位 2-3 指示发送缓冲区 ( 帧存储器 ) 的状态 可能的值包括 : - 0: 发送缓冲区正常 - 1: 发送缓冲区将要溢出 ( 充满超过 80 %) - 3: 发送缓冲区已溢出 ( 充满到 100 %) 一旦填充量降到 50% 以下, 位 2 和位 3 就复位为 0 PLC 变量的位 4 到位 15 未使用且不需要在程序中进行评估 站间通信的伙伴 站间通信在此表中, 可指定用于站间通信的 CP 通信伙伴 通信伙伴即为 S7 伙伴站中的 CP 站间通信的连接通过遥控服务器实现 组态站间通信数据点时, 请注意伙伴站 : 组态站间通信 ( 页 91) 部分介绍的特性 伙伴 伙伴编号由系统分配 数据点组态期间需要向其通信伙伴分配数据点 通过参数 项目 (Project) 站 (Station) 和 插槽 (Slot) 可指定用于站间通信的伙伴 CP 项目在此处输入伙伴站中的 CP 的项目号 可以在伙伴 CP 的 Security > CP 标识 (Security > CP identification) 参数组中找到该参数 78 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

79 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 站编号 在此处输入伙伴站中的 CP 的站编号 可以在伙伴 CP 的 Security > CP 标识 (Security > CP identification) 参数组中找到该参数 插槽 在此处输入伙伴站中的 CP 的插槽号 可以在伙伴 CP 的 常规 (General) 参数组中找到该参数 发送缓冲区 启用后, 如果连接受到干扰, 帧将存储在 CP 的发送缓冲区 ( 帧存储器 ) 中 请注意, 所有通信伙伴共用帧存储器的容量 如果禁用该选项, 则连事件帧都将仅存储在 CP 的映像存储器中, 也就是说, 如果连接出现问题, 新值将覆盖旧值 访问 ID 此处显示伙伴 CP 的访问 ID 访问 ID (DWORD) 由项目编号 站编号和插槽的十六进制值组成 : 位 0 至 7: 插槽位 8 至 20: 站编号位 21 至 31: 项目编号 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

80 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 与 CPU 通信 启用遥控通信后, 此参数组立即显示出来 与 CPU 通信 帧存储器大小在此, 设置事件发送缓冲区的大小 最多可以缓冲在通信伙伴之间均分的 个事件 有关发送缓冲区和相关功能的说明, 请参见过程映像 传输类型 事件类别 触发 ( 页 56) 部分 CP 诊断在 CP 诊断 (CP diagnostics) 参数组中, 可选择使用 PLC 变量从 CP 中读出高级诊断数据 诊断触发变量如要使用高级 CP 诊断, 则需要组态 诊断触发变量 (Diagnostics trigger tag) 如果 CPU 的用户程序将 PLC 变量 诊断触发变量 (Diagnostics trigger tag) (BOOL) 设置为 1, 则 CP 将更新用于高级诊断的已组态 PLC 变量值 将当前值写入高级诊断的 PLC 变量后,CP 会将 诊断触发变量 (Diagnostics trigger tag) 设为 0, 指示 CPU 可以从 PLC 变量读取更新的值 可以选择性读取以下诊断数据 : 发送缓冲区溢出用于发送缓冲区溢出预警的 PLC 变量 ( 数据类型字节 ) 当发送缓冲区的填充量达到 80% 时位 0 置 1 发送缓冲区填充量用于表示发送缓冲区占用量的 PLC 变量 (DWord 数据类型 ) 显示保存的帧数 当前 IP 地址用于表示 CP 的当前 IP 地址的 PLC 变量 ( 字符串数据类型 ) 移动无线信号质量 (LED) 用于表示本地移动无线网络信号质量的 PLC 变量 (UInt 数据类型 ), 通过 SIGNAL QUALITY LED 来显示 移动无线信号质量 (dbm) 用于表示本地移动无线网络信号质量 dbm 值的 PLC 变量 (INT 数据类型 ) 80 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

81 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 网络 LED 用于表示移动无线网络中数据服务连接状态的 PLC 变量 (UInt 数据类型 ) 最后一次成功登录网络的日期用于表示 CP 最后一次登录移动无线网络的日期的 PLC 变量 (DTL 数据类型 ) 最后一次未成功登录网络的日期用于表示 CP 最后一次未能登录移动无线网络的日期的 PLC 变量 (DTL 数据类型 ) 最后一次成功登录 TCSB 的日期用于表示 CP 最后一次登录遥控服务器的日期的 PLC 变量 (DTL 数据类型 ) 最后一次未成功登录 TCSB 的日期用于表示 CP 最后一次未能登录遥控服务器的日期的 PLC 变量 (DTL 数据类型 ) 电子邮件组态 在 STEP 7 中组态电子邮件在 电子邮件组态 ( configuration) 条目中, 可组态在 STEP 7 中访问电子邮件服务器要使用的协议和数据 在消息编辑器 (STEP 7 中的 消息 (Messages) 条目 ) 中, 可分别组态各个电子邮件, 请参见消息 ( 页 92) 部分 电子邮件组态对于 SMTP 端口 25 的默认设置,CP 将传送未加密电子邮件 如果您的电子邮件服务提供商仅支持加密传送, 请使用以下选项之一 : 端口号 587 通过使用 STARTTLS,CP 会将加密电子邮件发送到您的电子邮件服务提供商的 SMTP 服务器 建议 : 如果您的电子邮件服务提供商同时提供两种选项 (STARTTLS / SSL/TLS), 应使用 STARTTLS 及端口 587 端口号 465 通过使用 SSL/TLS (SMTP),CP 会将加密电子邮件发送到您的电子邮件服务提供商的 SMTP 服务器 请向您的电子邮件服务提供商询问可以支持哪种选项 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

82 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 导入加密传送所需的证书为能够使用加密传送, 您需要在 STEP 7 的证书管理器中加载电子邮件帐户的证书 该证书可从您的电子邮件服务提供商处获取 要导入证书, 请按以下步骤操作 : 1. 将您的电子邮件服务提供商提供的证书保存到工程师站的文件系统中 2. 在 STEP 7 中, 选择 项目树 (Project tree) 中的条目 全局安全设置 > 证书管理器 (Global security settings > Certificate manager) 3. 切换到 受信证书和根认证机构 (Trusted certificates and root certification authorities) 选项卡 4. 在 受信证书和根认证机构 (Trusted certificates and root certification authorities) 表格中选择任意行 5. 在快捷菜单中选择 导入 (Import) 条目 6. 在随后打开的对话框中, 选择所需的证书 数据点组态 数据点名称和数据点索引 数据点名称的字符集创建数据点时, 最初会采用 PLC 变量的名称 可以在数据点的 常规 (General) 选项卡中更改数据点名称 分配名称时, 只能使用以下 ASCII 字符 : ASCII 字符 0x x7e( 下列字符除外 ) 以下字符不符合 OPC 数据项的 TCSB 语法规则, 因此禁止使用 : 0x27( 撇号 ) 0x2e( 句点 ) 0x2f( 斜线 ) 0x5b 和 0x5d( 方括号 ) 0x5c( 反斜线 ) 0x7c (pipe) 82 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

83 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 数据点索引的组态在 CP 中, 数据点类别的索引必须符合以下规则 : 输入所有数据点类型 ( 数字量输入 模拟量输入等 ) 中类型输入的数据点索引必须唯一 输出 类型输出的数据点可以与类型输入的数据点具有相同索引 类型输出的多个数据点可以具有相同的索引 说明 用于与其它 S7 站中的 CP 进行站间通信的数据点 请注意, 对于站间通信, 发送和接收 CP 的两个相应数据点 ( 数据点对 ) 的索引必须相同, 另请参见伙伴站 : 组态站间通信 ( 页 91) 部分 阈值触发和模拟值预处理 阈值触发和模拟值预处理的处理顺序 说明阈值触发 : 仅在 模拟值预处理 之后进行计算请注意, 模拟值预处理是在检查已组态的阈值之前执行的 这会影响为阈值触发组态的值, 请参见阈值触发 ( 页 84) 部分 说明如果组态了生成平均值功能, 预处理将受限并且不支持阈值触发如果为模拟值事件组态了生成平均值功能, 则会有以下预处理选项不可用 : 单极性传送 错误抑制时间 平滑如果组态了生成平均值功能, 则无法为所涉及的模拟值事件组态阈值触发 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

84 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 以事件方式组态的模拟输入在 CP 上按以下顺序处理 : 模拟值的处理顺序 1. 从 CPU 的输入区域读取数据 2. 模拟值预处理 ( 第 1 部分 ) 处理过程涉及以下步骤 : 生成平均值 - 如果已组态 : 计算平均值, 然后继续第 4 步 - 如果未组态 : 继续 单极性传送 单极性传送 ( 如果已组态 ) 错误抑制时间 ( 如果已组态 ) 平滑 ( 如果已组态 ) 3. 阈值计算 ( 如果已组态阈值触发 ) 4. 模拟值预处理 ( 第 2 部分 ) 设置 下 限值 / 设置 上 限值 ( 如果已组态 ) 5. 在发送缓冲区中存储值如果满足触发和阈值条件, 则将值传送至伙伴 阈值触发 CP 会在模拟值预处理后计算值, 判断是否满足阈值触发条件, 请参见模拟值预处理 ( 页 85) 部分 阈值触发 : 集成计算的工作原理使用集成方法计算阈值触发 在进行集成阈值计算时, 不是计算当前过程值与上次存储值的绝对偏差, 而是计算集成偏差量 计算周期集成阈值计算通过周期性比较集成的当前值与上次存储的值来实现 对两个值进行比较的计算周期为 500 毫秒 ( 注意 : 不可将计算周期与 CPU 存储区的扫描周期相混淆 ) 在每个计算周期中求取当前过程值的偏差总和 仅当合计的值达到组态的阀值触发值时, 才进行触发并在发送缓冲区中输入新过程值 我们以下面的示例来说明该方法, 其中组态的阈值为 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

85 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 表格 4-3 组态为 2.0 的阈值的集成计算示例 时间 [s] ( 计算周期 ) 存储在发送缓冲区中的过程值 当前过程值 与存储值的绝对偏差 集成偏差 在本例中, 为阈值触发组态了值 2.0 按示例所示的过程值变化, 阈值触发激活两次 ( 如果达到值 2.0): 在 3.5 s 时刻 : 集成偏差值为 2.0 存储在发送缓冲区的新过程值为 20.5 在 6.0 s 时刻 : 集成偏差值为 2.1 存储在发送缓冲区的新过程值为 19.9 本例中, 如果约为 0.5 的过程值偏差应激活触发, 则根据此处所示的过程值特性, 需要组态一个约为 的阈值 模拟值预处理 带数据点组态的 CP 支持下面介绍的一些或全部功能的模拟值预处理 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

86 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 阈值触发和模拟值预处理的处理顺序 说明阈值触发 : 仅在 模拟值预处理 之后进行计算请注意, 模拟值预处理是在检查已组态的阈值之前执行的 这会影响为阈值触发组态的值 组态了生成平均值功能时的预处理选项限制如果为模拟值事件组态了生成平均值功能, 则会有以下预处理选项不可用 : 单极性传送 故障抑制时间 滤波组态了生成平均值功能时不支持阈值触发如果组态了生成平均值功能, 则无法为所涉及的模拟值事件组态阈值触发 以事件方式组态的模拟输入在 CP 上按以下顺序处理 : 模拟值的处理顺序 1. 从 CPU 的输入区域读取数据 2. 模拟值预处理 ( 第 1 部分 ) 处理过程涉及以下步骤 : 生成平均值 - 已组态生成平均值功能 : 计算, 然后在第 4 步组态 - 未组态生成平均值功能 : 继续 单极性传送 单极性传送 ( 如果已组态 ) 故障抑制时间 ( 如果已组态 ) 滤波 ( 如果已组态 ) 3. 阈值计算 ( 如果已组态阈值触发 ) 4. 模拟值预处理 ( 第 2 部分 ) 设置限值 低 / 设置限值 高 ( 如果已组态 ) 5. 在发送缓冲区中存储值如果满足触发和阈值条件, 则将值传送至伙伴 86 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01

87 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 单极性传送 对于单极性传送, 会将负值更正为零 如果不把来自欠范围的值当作实际的测量值传送, 需要这一操作 例外情况 : 用于指示非零最小输入断线状态的值 / 8000 h 可以传送 无法在生成平均值的同时组态单极性传送 生成平均值 通过该参数, 将采集到的模拟值作为平均值进行传送 输入模块将循环采集模拟数据点的当前值并求和 每个时间单位采集的值数量取决于 CP 的 CPU 读取周期和 CPU 扫描周期 只要时间触发器触发传送, 就根据累加值计算出平均值 然后, 再次开始累加, 以便计算下一个平均值 如果模拟值消息传输是由通信伙伴的请求触发的, 则也可以计算平均值 此时平均值计算的持续时间为从上次传输 ( 例如, 由触发器触发 ) 开始至请求发出时 同样, 累加再一次重新开始, 以便计算下一个平均值 上溢范围 / 下溢范围采集到上溢或下溢范围内的值时立即停止平均值计算 当前平均值计算周期中将 / 7FFF h 或 / 8000 h 值保存为无效平均值, 并在下一个模拟值消息触发时发送该值 然后开始进行新的平均值计算 如果模拟值仍在上溢或下溢范围内, 则会再次将该新值保存为无效平均值, 并在下一帧触发时发送 说明 组态的故障抑制时间 > 0 如果已组态误差抑制时间并随后启用了生成平均值功能, 则错误抑制时间的值显示为灰色且不再使用 如果启用生成平均值功能, 则内部会将错误抑制时间设置为 0 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C

88 组态和操作 4.15 各个参数的 STEP 7 组态 滤波系数 使用滤波功能可以使快速波动的模拟值稳定 与 S7 模拟量输入模块一样, 根据以下公式计算滤波系数 其中 y n = 当前周期中的滤波值 x n = 当前周期 n 中采集的值 k = 滤波系数可将下列值组态为模块的滤波系数 1 = 无滤波 4 = 弱滤波 32 = 中滤波 64 = 强滤波无法在生成平均值的同时组态滤波系数 故障抑制时间上溢范围 (32767 / 7FFF h) 或下溢范围 ( / 8000 h) 内的模拟值不会在故障抑制时间内进行传送 这同样适用于非零最小输入 上溢 / 下溢范围内的值如果仍处于未决状态, 则只会在故障抑制时间结束后进行传送 如果该值在这段时间结束前返回测量范围, 将立即传送当前值 该参数的典型应用是, 抑制大功率电机启动时产生电流峰值, 要不然会向控制中心发出干扰信号 根据 S7 模拟量输入模块采集到的模拟值作为原始值完成抑制调整 这些模块将返回针对所有输入范围 ( 也包括非零最小输入 ) 指定的上溢或下溢范围值 无法在生成平均值的同时组态故障抑制时间 针对由 CPU 预处理完成后的值的建议 : 如果 CPU 的位存储区或数据块中提供了预处理完成后的值, 则只有当这些值也可能超出上溢或下溢范围内的 / 7FFF h 或 / 8000 h 时, 抑制才可行或有意义 如果不是这种情况, 则不应对预处理的值激活该参数 88 操作说明, 01/2015, C79000-G8952-C381-01