PLC单边通信在MES中的应用

在MES现场控制的应用中，出于以下原因，会考虑在生产现场架设IT PLC：

1.       通过松耦合的架构，减少对现场实时控制的影响。

2.       把握手和大部分位信号的处理转移到现场控制层，减少OPC的负载。

3.       缓存部分数据在IT PLC，减少对MES服务器实时响应的依赖。

一旦有了IT PLC，就要考虑IT PLC和OEM PLC之间的通信。

在MES实施的实践中，通常IT系统的规划要晚于OEM控制的规划，同时，IT系统要处理的业务逻辑也仅仅占OEM PLC总业务的10%~20%，因此往往在IT介入的时候，OEM PLC的架构已基本定型，留给IT并没有太多技术选择。

同时，为了减少双方的相互影响，明确界定双方的责任线，往往会要求双方硬件隔离、网络隔离、通信隔离、数据隔离。

比如说，双方会有各自的PLC和HMI，实现硬件隔离。

OEM PLC通过CPU PN口组建OEM网络，然后通过CP卡接入IT PLC网络，以实现网络隔离。

要求IT PLC尽可能走单边通信，减少对OEM PLC通信的影响，从而实现通信隔离。

在OEM PLC定义专门的数据交换区，用于双方交换数据，从而实现数据隔离。

下面从单边通信需要的角度出发，阐述一下常见的几种IT PLC和OEM PLC的通信方式。

方式1：通过Coupler组态通信

IT PLC和OEM PLC通过PN/PN Coupler进行组态，通过硬件自动把一方的Input/Output映射成另一方的Output/Input。

优点：通过硬件实现，稳定可靠，无须编程。

缺点：需要占用双方的CPU PN口组网，只能通过I/O区域传输数据，数据容量1KB。

方式2：通过i-Device组态通信

可以把OEM PLC作为i-Device组态为IT PLC的I/O设备，组态后自动把一方的Input/Output区域映射成另一方的Output/Input区域。

优点：通过硬件实现，稳定可靠，无须编程。

缺点：需要占用双方的CPU PN口组网，只能通过I/O区域传输数据，数据容量1KB，必须使用博图V13以上版本进行组态。

方式3：使用Put/Get进行单边通信

启用OEM PLC CPU的保护属性“允许来自远程对象的PUT/GET通信访问”，这样IT PLC就可以通过PUT/GET指令实现对OEM PLC的远程单向读写，同时，OPC服务器也通过单边通信实现对OEM PLC的远程监控和管理。

优点：单边通信，OEM PLC无须组态、无须编程，可以通过CP卡组网。

缺点：IT PLC需要编程，数据容量较小(和300通信160字节，和1500通信880字节)。

方式4：双边通信

双方通过工业以太网进行双边通信，协议包括TCP/ISO-ON-TCP/UDP等多种方式，指令也有多种选择。

优点：可以通过CP卡组网，支持工业以太网，数据容量大(如USEND/URCV通过PN口可最大发送64KB数据，通过CP卡可最大发送32KB数据)。

缺点：需要双方组态，需要双方编程。

下表列出了几种通信方式的比较：

	通过Coupler组态	通过i-Device组态	Put/Get单边通信	双边通信
网络	ProfiNet	ProfiNet	EtherNet	EtherNet
能否通过CP卡通信	N	N	Y	Y
组态方式	双边	双边	单边	双边
通信协议	N/A	N/A	S7	TCP/ISO/UDP
通信指令	N/A	N/A	Put/Get	BSEND/BRCV USEND/URCV TSEND/TRCV
数据区间	I/O	I/O	M/DB	M/DB
是否需要编程	N	N	Y	Y
数据容量	1 KB	1 KB	160 B	32 KB/64 KB