工控行业绝不容忽视的地方--通信!

大家好，我是智控小章，又和大家见面了。这次呢我就和大家一起聊聊通信这个话题。

随着时代的快速发展，工业行业也迎来一次又一次的变革。通信方面，从 RS232> RS485> 工业以太网；不管是从通讯速度、方便性、稳定可靠性等各方面，工业网络通讯都在以非常快的速度发展、更新，为工业自动化的快速发展起到了非常重要的作用,特别是未来 5G 时代的到来，将会给工业网络通讯带来更大的发展空间。

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对未来工业网络的发展趋势预估：

RS232 串行通讯: 用的相对较少，在一些终端设备（如：打印机、扫码器、传感器等设备上会有一些使用，因为性价比非常好，也非常实用，所以在一些特殊应用场合还会继续保持应用）；

 RS485 串行通讯：在 2000-2015 年，是我国工业市场主流通讯，其实国外一些发达国家已经全面在用工业以太网技术。未来随着工业以太网技术的快速发展与市场需求，RS485 通讯也会逐步减少，只在一些较少场合使用（应用如：modbus-rtu，profibus-dp 等）；

工业以太网通讯：将会以非常快的速度（预计未来 3-5 年内），将会取代绝大部分以往的工业通讯技术，成为未来一段时间的主流通讯技术，但由于各厂家均有自己的工业以太网技术，又不能进行相互通讯，这就导致了在实际工业应用中收到通讯协议不一样的尴尬问题，但全球尽可能统一标准的呼声非常高，将来一定会是被市场认可的工业以太网通讯技术能够成为真正的主流通讯。

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主流的工业以太网协议：

主流的工业以太网是：Ethernet/IP，PROFINET，Modbus/TCP，EtherCAT， Cclink-ie 等，但未来一定会有一个相对统一的网络通讯协议（最有可能的是：OPC UA TSN）来完成工业网络通讯的统一，这也标志着工业自动化网络通讯的里程碑！！！

(目前主流工业以太网通讯应用情况)

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未来工业以太网通讯的发展展望-OPC UA TSN 通讯协议：

1.如果我不用在乎谁家的控制器开发的注塑机、机械手的系统，而是直接通过数据的标准配置即可访问到机器，那是否很方便的呢?这是今天做工厂集成项目的人的最美好想法，可现实中却并非如此，需要针对不同的控制器配置不同的软件程序、而且还需要不同的接口模块来支撑，但是如果无论你采用何种品牌控制器、采用何种现场总线，只要你采用 OPC UA，我们就可以相互访问和配置机器的参数，那么这是否会让工厂的集成人员变得工作简单很多呢?

2.时间敏感网络 TSN 与 OPC UA 的结合，能实现从现场层、控制层、管理层直到云端的数据通讯。OPC UA TSN 作为独立于某一特定厂商的后继技术， 将 IT 和 OT 无缝融合到现场总线项目中，可以获得良好的适用性并实现更高水平的自动化配置。可以预计，OPC UA TSN 将很快将自身作为工业自动化领域内的游戏规则变革者，成为从传感器到云端建立全面的通讯基础结构的首要也是唯一的候选对象。

3.OPC UA 不太适合用于现场级通讯控制，限制了其一网到底的能力。OPC UA TSN，就是时间敏感网络 TSN 与 OPC UA 的融合，将 IT 和 OT 无缝融合到工业通讯项目中，从传感器到云端建立全面的通讯基础结构。TSN 能把 PROFINET 等实时以太网现场总线和 OPC UA 共享到同一个通讯设施上， 识别底层 IO 设备，所以实现了从现场层、控制层、管理层直到云端的数据通 讯。OPC UA TSN 并不会与某特定厂商绑定，从而减少出于非技术原因的人为干预，其适用性比过去各种不同的现场总线宽广得多。

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S7-1200/1500 的通讯功能介绍：

1.PROFINET 通讯：

集成的 PROFINET 接口允许与以下设备通信：

HMI 设备(触摸屏)

编程设备（PC）

其它 SIMATIC 控制器（S71200，S71500，S7300/400 等)

除了 PROFINET 协议，通讯口还支持以下协议：

标准 TCP/IP 通讯协议，INTERNET 互联网通讯用的就是这个协议(常用于西门子 PLC 与第三方设备的标准以太网通讯)

ISO-on-TCP（不常用，目前主要用于西门子 PLC 之间的通讯，第三方设备目前基本不支持此通讯协议.

S7 通信（服务器端）（常用于西门子 PLC 之间的通讯）

MODBUS-TCP 通讯

OPC UA 通讯(仅 S7-1500PLC 支持）

PROFINET 是唯一使用已有的 IT 标准，没有定义其专用工业应用协议的总线。它的对象模式的是基于微软公司组件对象模式  (COM)  技术。对于网络上所有分布式对象之间的交互操作，均使用微软公司的 DCOM 协议和标准TCP 和 UDP 协议。

2.PROFIBUS-DP 通讯:

支持主从站通讯功能，要注意的是：S7-1200PLC 需要另外采购通讯模块

3.串行通讯：

点对点（PtP）通信（ PtP=自由口通讯) （RS232 或 RS485）

Modbus 主从通信（ RS232 或 RS485）

USS 通信（RS485）

下面我们以S7-1200的远程 I/O Profinet 通讯为例给大家展示；

S7-1200 与 ET200SP(分布式 I/O）的通讯组态(6ES7 155-6AR00-0AN0)

1.在项目中首先组态一个 V4.0 及以上的S7-1200PLC

2.设定S7-1200的IP地址与网络

3.在网络视图中添加 ET200SP (分布式 I/O 接口模块）

4.进入设备视图，在接口模块后边组态扩展 I/O 模块，其他通讯模块等也可以进行扩展

5.在网络视图中用鼠标把网口连起来，会自动给这个接口模块分配同网段 IP 地址，可以改成别的，但要保证和CPU1214C 控制器在同一网段，如下图：

6.ET200SP 的 I/O 地址确认

7.分配从站设备名称

设备名称分配好后，就可以下载了