阿拉尔西门子代理商阿拉尔西门子代理商

根据通讯接口的不同,SINAMICS S120的控制单元分两类:

· 支持PROFINET IO的控制单元:CU310-2 PN,CU320-2 PN

· 支持PROFIBUS DP的控制单元:CU310-2 DP,CU320-2 DP

    对于支持PROFIBUS DP通讯的控制单元,可以使用Y-Link模板将CU3x0-2 DP接入到S7-400H冗余中。

    对于支持PROFINET IO通讯的控制单元,在固件版本V4.8之前,一直没有相应的解决方案。但从固件版本V4.8开始,SINAMICS S120加了一个新功能,开始支持与S7-400H冗余的PROFINET通讯。一个带有3个CU310-2 PN的S7-400H连接示意图,如图1-1所示。


 

图1-1  连接示意图:S7-400H与S120的PROFINET通讯

 

    S7-400H由两个相互冗余的控制器组成,两个CPU一用一备,双方通过光纤连接,保持数据同步。如果一个CPU故障停机,另一个CPU会立即投用,这大大了停机的风险,了可靠性。S120配合S7-400H使用时,同样具有以上优点,在一个CPU出现故障时S120无需停机,在切换CPU的中,上一个连接的设定值将被冻结并仍然有效。

    但是,目前这种配置不支持PROFINET IRT,不支持设备共享(Shared Device),而且只能使用控制单元的板载PN接口实现冗余。

 

2 通讯连接与配置

2.1 硬件需求

在SINAMICS S120配合S7-400H进行PN通讯时,需要以下硬件:

· SIMATIC S7-400H控制

带有PROFINET接口的H-CPU,型号为 41xH

· SINAMICS S120控制单元

带PROFINET接口的 控制单元,CU310-2 PN 或 CU320-2 PN

2.2 通讯拓扑

S120与S7-400H的PROFINET冗余通讯连接有两种拓扑结构。

2.2.1 不使用交换机的通讯拓扑

不使用交换机时,可以将S120控制单元上的两个PN接口分别与S7-400H的两个CPU相连接,如图2-1所示。



图2-1 不使用交换机:S120与S7-400H的连接拓扑

 

2.2.2 使用交换机的通讯拓扑

可以使用交换机同时与S7-400H的两个CPU相连接,S120控制单元只使用一个PN接口与交换机相连接,如图2-2所示。

 

图2-2 使用交换机:S120与S7-400H的连接拓扑

2.3  硬件组态示例

使用SIMATIC PCS7可以完成项目硬件组态和后续调试。以2.2节中图2-1与图2-2的拓扑为例,其硬件组态如图2-3所示。


图2-3 硬件组态示例

说明

 SCALANCE XM400 交换机支持IGMP V3 和IGMP Snooping 来实现组播通讯。SCALANCE XM400 的组播通讯需要在主机和交换机之间实现 IGMP, 通过IGMP Snooping,侦听主机和交换机传送的不同类型 IGMP 报文来动态组播表,也就是建立组播MAC地址和端口号之间关系的组播表。

实现步骤

  1. SCALANCE XM400 的可以通过 WEB 和CLI 等多种实现,这里以WEB页面为例。首先到 XM400页面,“Layer 2”-“Configuration” -“Dynamic Multicast”选择 “IGMP Snooping” 后,“Set Values”确认,如图1。

1 ( 50 KB )

图1

  1. 步骤1也可以通过“Layer 2”-“Multicast”页面“IGMP Snooping” 实现,如图2。网络中如果有多台交换机设备,则至少一台 “IGMP Querier”来查询网络。至此,SCALANCE XM400 的组播功能已经。

2 ( 47 KB ) 
图2

  1. 通过 “Information”-“Multicast” 查询当前的组播关系表,如图3

3 ( 65 KB ) 
图3

注意

  1. SCALANCE XM400 交换机对组播IP地址是否有?

  • 可用于组播的 IP 地址范围是:224.0.0.0-239.255.255.255,但是其中 224.0.0.0-224.0.0.255 被预留其他使用。

  • SCALANCE XM400 交换机对组播IP地址会有判断,如果用户使用预留的 224.0.0.0-224.0.0.255的组播地址,该地址在交换机上不能写入组播表,或数据泛播。

  • 224.0.1.0-238.255.255.255 为客户可用的组播地址范围。

  1. 如果中包括其他类型交换机,需要注意什么?

  • IGMP  协议分为三个版本:V1/V2/V3,SCALANCE XM400 交换机支持IGMP V3,V3可以兼容之前的版本,但是V1/V2不能兼容V3。

  • 所 以如果网络中设备仅支持IGMP V1/V2 ,例如SCALANCE X 300/400,则需要选择IGMP V1/V2 的设备作为“IGMP Querier”,此时SCALANCE XM400 可以识别;但是如果SCALANCE XM400 V3 作为“IGMP Querier”,IGMP V1/V2不能识别,组播功能不能实现。

  1. 怎样 SCALANCE XM400 交换机组播的更多信息?

  • 通过CLI,可以或组态SCALANCE XM400 交换机组播的更多信息。

  • 如图4,使用支持 Telnet 的小工具 PuTTY 访问SCALANCE XM400。

4 ( 53 KB ) 
图4

  • 输入SCALANCE XM400的用户名/,到交换机的CLI 页面。

  • 使用CLI 可以查询和设置交换机的信息,例如“show ip igmp snooping” 显示当前 IGMP 的信息,如图5。

  • 注意1中的情况,也可以通过CLI 更改SCALANCE XM400 的IGMP 的版本到V1/2。可以通过SCALANCE XM400/X-500 命令行接口配置手册查询更多指令。

5 ( 55 KB ) 
图5

  1. 为什么所有“IGMP Querier” 的 SCALANCE XM400 交换机查询报文使用相同的 IP 地址“10.0.0.1”?

  • SCALANCE XM400 交换机并不使用交换机本身的 IP 地址进行IGMP 查询,如图6,输入命令 “show ip igmp snooping switch-ip” 显示当前IGMP 查询的源 IP地址,出厂默认都是:10.0.0.1。

6 ( 27 KB ) 
图6