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 IEC61850是新一代的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名,、數(shù)據(jù)定義,、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語(yǔ)言,。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)相比,，它不僅僅是一個(gè)單純的通信規(guī)約,，而是數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它指導(dǎo)了變電站自動(dòng)化的設(shè)計(jì),、開發(fā),、工程、維護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域,。該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的對(duì)象統(tǒng)一建模,，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口，增強(qiáng)了設(shè)備之間的互操作性,，可以在不同廠家的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動(dòng)化采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850是至今為止為完善的變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn),，它不僅規(guī)范保護(hù)測(cè)控裝置的模型和通信接口,，而且還定義了數(shù)字式CT、PT,、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口,。采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)可以大大提高變電站自動(dòng)化技術(shù)水平、提高變電站自動(dòng)化安全穩(wěn)定運(yùn)行水平,，節(jié)約開發(fā)驗(yàn)收維護(hù)的人力物力,，實(shí)現(xiàn)*的互操作，如圖1所示,。
         IEC61850與傳統(tǒng)的SCADA協(xié)議不同的是,，它不僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的協(xié)議，更涉及到通信網(wǎng)絡(luò)性能要求,、對(duì)象建模,、系統(tǒng)和項(xiàng)目管理等多方面的規(guī)范要求。IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕７椒ê统橄?、分層映射的技術(shù),，通過(guò)規(guī)范系統(tǒng)和項(xiàng)目管理以及一致性測(cè)試等途徑來(lái)保證其目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，并且IEC61850不僅適用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信,，也適用于配電自動(dòng)化,、電能計(jì)量系統(tǒng)、發(fā)電廠自動(dòng)化系統(tǒng),、風(fēng)力發(fā)電以及其它工業(yè)領(lǐng)域,。

圖1：IEC61850與數(shù)字化變電站(SAS)之間的相互關(guān)系：

1.2 制造報(bào)文規(guī)范MMS
        制造報(bào)文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的標(biāo)準(zhǔn)，由標(biāo)準(zhǔn)化組織和電工委員會(huì)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)TC184工業(yè)組負(fù)責(zé)制定和發(fā)展,，它適合于在不同的設(shè)備,、應(yīng)用、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務(wù)，例如：MMS提供的讀(Read)服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備,、應(yīng)用或計(jì)算機(jī)從另外一個(gè)設(shè)備,、應(yīng)用或計(jì)算機(jī)內(nèi)讀取所需的變量，而不管這個(gè)變量是在可編程邏輯控制器,、機(jī)器人,、遠(yuǎn)方終端設(shè)備或智能電子設(shè)備內(nèi)。MMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在制造,、石油化工,、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域。
        MMS由以下各部分組成：

1) 服務(wù)規(guī)范(Service Specification)
2) 協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)
3) 機(jī)器人伴同標(biāo)準(zhǔn)(Robot Companion Standard)
4) 數(shù)字控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Numberical Controller Companion Standard)
5) 可編程邏輯控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Programmable Logical Controller Companion Standard)
6) 過(guò)程控制系統(tǒng)伴同標(biāo)準(zhǔn)(Process Control System Companion Standard)

        上列各部分中,，部分服務(wù)規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心,，服務(wù)規(guī)范包含的定義
有：①虛擬制造設(shè)備(Virtual Manufacturing Device,VMD)；②網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)間的信息交換,；③與VMD有關(guān)的屬性和參數(shù),。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則，包括：①信息格式,；②通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的信息順序,；③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互，而3)-6)則是針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域的伴同標(biāo)準(zhǔn),。
         MMS提供了豐富的針對(duì)對(duì)等式實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的一系列任務(wù)，已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備的通信協(xié)議,，例如CNC,、可編程邏輯控制器、機(jī)器人,、電力領(lǐng)域中的遠(yuǎn)方終端設(shè)備(RTU),、能源管理系統(tǒng)(EMS)、重合器,、開關(guān)等IED設(shè)備,。許多流行的計(jì)算機(jī)平臺(tái)都支持基于MMS的互聯(lián)，在軟件支持上,，更多的API,、圖形界面、網(wǎng)關(guān),、字處理,、電子表格、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)都支持MMS,，從通信連接上看,，MMS在以太網(wǎng)、令牌總線、串行接口RS-232C,、OSI,、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實(shí)現(xiàn),，如圖2所示：

圖2：MMS在IEC61850報(bào)文結(jié)構(gòu)中的位置

1.3 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)
        變電站自動(dòng)化系統(tǒng)由各種IED 組成,，主要完成變電站內(nèi)設(shè)備的控制、監(jiān)視和保護(hù)功能,，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置,、通信管理和軟件管理等系統(tǒng)維護(hù)功能。IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在邏輯上劃分為3 層(即變電站層,、間隔層和過(guò)程層),，并將具體應(yīng)用功能分解為許多常駐在不同IED 內(nèi)、彼此間相互通信的單元,，稱為邏輯節(jié)點(diǎn)(logical node,，LN)，然后以LN 為對(duì)象建立變電站內(nèi)IED 的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務(wù)模型,，旨在解決不同廠商提供的IED間的數(shù)據(jù)交換,、信息共享等問(wèn)題。
        遵循IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括：①主站自動(dòng)化系統(tǒng)軟件(人機(jī)界面,、數(shù)據(jù)庫(kù)及系統(tǒng)管理等),；②間隔層裝置(保護(hù)、測(cè)控單元等),；③過(guò)程層設(shè)備,，包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer，ECT/EPT),、智能斷路器/隔離開關(guān),、合并單元等；④工程化工具(如配置工具等),，用于管理IEC 61850所定義的的通信模型,，并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(一致性測(cè)試)的規(guī)范要求,，如圖3所示：

圖3：IEC61850與數(shù)字化變電站接口與體系結(jié)構(gòu)

1.4數(shù)據(jù)模型
        在了解數(shù)據(jù)模型之前,，首先需要了解一些關(guān)于IEC61850 的重要概念
智能電子設(shè)備(IED)：實(shí)際的物理設(shè)備，如開關(guān),、斷路器,，綜保等,。
功能：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)，如：母線保護(hù),、聯(lián)鎖,、報(bào)警管理等。
邏輯設(shè)備(LD)：一種虛擬設(shè)備，聚合邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù),，物理設(shè)備可以包含一個(gè)或多個(gè)LD,。
邏輯節(jié)點(diǎn)(LN)：用來(lái)描述系統(tǒng)功能的基本單位，是數(shù)據(jù)對(duì)象的容器,，可以任意分配到
IED,，每個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)和內(nèi)部的數(shù)據(jù)都有具體的語(yǔ)義，并通過(guò)他們的服務(wù)與外部進(jìn)行交互,。
在IEC61850 中,，一個(gè)IED 設(shè)備的外部性能通過(guò)Server 服務(wù)器類來(lái)表征，Server 服務(wù)器可以包含一個(gè)或多個(gè)邏輯設(shè)備,，一個(gè)邏輯設(shè)備可以包含多個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn),，在IEC61850 中一些邏輯節(jié)點(diǎn)是電力系統(tǒng)實(shí)設(shè)備的映射。一個(gè)IED 設(shè)備要實(shí)現(xiàn)特定功能必然需要這些邏輯節(jié)點(diǎn)來(lái)終實(shí)現(xiàn)操作,、控制的功能,。可以簡(jiǎn)單理解邏輯設(shè)備是IED 設(shè)備實(shí)現(xiàn)具體一個(gè)功能的抽象容器,，在這個(gè)容器中包含了實(shí)現(xiàn)功能所需的相應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn),。
        下圖4描述了從一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目中如何對(duì)實(shí)際的物理設(shè)備建模的完整過(guò)程：

圖4:設(shè)備建模的完整過(guò)程

        就針對(duì)一個(gè)具體的IED設(shè)備模型而言,，下圖5描述了該物理設(shè)備中所包含的內(nèi)容及其交互關(guān)系：

圖5：數(shù)據(jù)模型所包含的內(nèi)容及交互關(guān)系

        下圖6為一個(gè)實(shí)際的IED物理設(shè)備所包含的相關(guān)內(nèi)容,，該圖描述了該LED設(shè)備中其中一個(gè)邏輯設(shè)備”Tampa_Control”的邏輯節(jié)點(diǎn)”Q0xCBR1”斷路器的”位置Pos”數(shù)據(jù)的相關(guān)狀態(tài) “stVal和ctlVal”。

圖6：一個(gè)實(shí)際的IED設(shè)備所包含的內(nèi)容

2 “IEC61850 Server Library”軟件包概述

2.1 “IEC61850 Server Library”通信概述
        “IEC61850 Server Library”軟件包是西門子推出的基于S7-300/400作為服務(wù)器端的IEC61850規(guī)約的通信解決方案,，通過(guò)該軟件包,，可以將S7-300/400 “虛擬”為一個(gè)IEC61850服務(wù)器端設(shè)備，之后S7-300/400 可以支持在IEC61850總線上的過(guò)程變量導(dǎo)出,，下圖7為“IEC61850 Server Library”軟件包通信總覽：

圖7：“IEC61850 Server Library“軟件包通信總覽

“IEC61850 Server Library “軟件包具有如下特征：
1) 功能*的功能塊庫(kù),，支持德語(yǔ)及英語(yǔ)的在線幫助,。
2) 每個(gè)IEC61850 客戶端設(shè)備將通過(guò)一個(gè)ISO-On-TCP連接服務(wù)器,。
3) 多可以支持100 Data-Attribute及10 DataSet(每個(gè)DataSet包含100個(gè)Data-Attributes)：
4) Data-Attribute支持如下數(shù)據(jù)類型，如圖8所示：

圖8：”IEC61850 Server Library”所支持的數(shù)據(jù)類型

5) 支持如下MMS服務(wù)類型,，如下圖9所示：

圖9：”IEC61850 Server Library”所支持的MMS服務(wù)類型

6) 提供基于XML語(yǔ)言描述的SCL和.icd文件,，供客戶端訪問(wèn)
7) 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)PCS7或Step7工具進(jìn)行編程
8) 支持S7-300/S7-400/S7 mec
9) 冗余設(shè)計(jì)(用于S7-400H)
10) 帶通信診斷功能
11) 軟件包僅支持通過(guò)CP343/443-1建立通信連接，不支持CPU的集成PN口創(chuàng)建連接

2.2 “IEC61850 Server Library”軟件包工作原理
        下圖10描述了“IEC61850 Server Library”軟件包的工作原理：

圖10：“IEC61850 Server Library”軟件包的工作原理

        從圖10可以看出,，軟件包中主要的核心為數(shù)據(jù)模型.ICD文件及Table DB數(shù)據(jù)塊，兩者之間必須一致,，這個(gè)將包含在軟件包中,，其中.ICD文件提供給IEC61850客戶端用于IEC61850通信的連接、變量的導(dǎo)出及讀寫等,，Table DB數(shù)據(jù)塊用于下載到S7-300/400中用于創(chuàng)建S7-300/400作為IEC61850服務(wù)器的數(shù)據(jù)模型，之后將其匹配到主功能塊“SVR_IEC61850”中,。
        在軟件包的實(shí)際應(yīng)用中還需要注意以下幾點(diǎn)：

1) 允許多個(gè)IEC61850客戶端訪問(wèn)同一個(gè)S7-300/400 IEC61850服務(wù)器，但是每個(gè)客戶端需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)ISO-on-TCP連接并多次調(diào)用之后將其匹配到功能塊“SVR_IEC61850”,此時(shí)將功能塊“SVR_IEC61850”均連接到同一個(gè)Table DB，這樣能夠保證客戶端訪問(wèn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)一致性,。
2) 通過(guò)DataSet(數(shù)據(jù)集)可以批量讀寫Data-Attribute,，軟件包只支持靜態(tài)DataSet功能,，不支持動(dòng)態(tài)的 DataSet創(chuàng)建，因此只允許IEC61850客戶端的靜態(tài)DataSet訪問(wèn)請(qǐng)求,。
3) 所有的Data-Attribute及DataSet均可以在 Table DB中更改,，這可以通過(guò)軟件包 的SCL源文件編輯,，當(dāng)更改Table DB時(shí)，.ICD文件(軟件包中的server_x_y.icd文件)也必須調(diào)整以保證更改后的Table DB與.ICD文件保持一致

2.3 “IEC61850 Server Library“軟件包軟硬件需求及限制
       “IEC61850 Server Library”軟件包的軟硬件需求及限制如下圖11所示：

圖11：“IEC61850 Server Library”軟件包軟硬件需求及使用限制

2.4 “IEC61850 Server Library“軟件包訂貨號(hào)
        “IEC61850 Server Library”軟件包的訂貨號(hào)如下圖12所示：

圖12：“IEC61850 Server Library”軟件包訂貨號(hào)

2.5 “IEC61850 Server Library“軟件包包含內(nèi)容
        購(gòu)買“IEC61850 Server Library“軟件包后將會(huì)得到一張光盤,，光盤中包含如下文件內(nèi)容,，如下圖13所示：

圖13：“IEC61850 Server Library“軟件包所包含的內(nèi)容

3 通過(guò)“IEC61850 Server Library“軟件包配置S7-300作為服務(wù)器進(jìn)行IEC61850 規(guī)約通信
        下面以S7-300及TMW 61850 Test Harness軟件為例,，詳細(xì)介紹如何通過(guò)“IEC61850 Server Library“軟件包將S7-300通過(guò)配置為服務(wù)器,，TMW 61850 Test Harness配置為客戶端進(jìn)行IEC61850 通信,。
注：TMW 61850 Test Harness軟件可以從網(wǎng)上免費(fèi)下載得到,，為:

下載的為試用版本,，試用版本有一定的功能限制,，只有20天的試用期，試用期結(jié)束后失去所有功能,，需要購(gòu)買使用*

3.1例子中使用的硬件設(shè)備及軟件
        本例中所用的硬件設(shè)備如下表1所示,。

表1：硬件清單

所用到軟件如下表2所示：

表2：軟件清單

3.2 硬件及網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
        打開Step7軟件,，新建一個(gè)工程項(xiàng)目文件,，命名為“IEC61850_server_update”, 在項(xiàng)目下插入一個(gè)S7-300站,，如下圖14所示。

圖14：新建S7-300 Station

        雙擊插入的SIMATIC 300 Station的“Hardware”,，打開硬件組態(tài),，在硬件組態(tài)界面下分別插入機(jī)架,，電源PS307、CPU317-2PN/DP,、CP343-1,本例中將CP的IP地址設(shè)為192.168.0.11,，如下圖15所示。

圖15：硬件組態(tài)并設(shè)置CP343-1的IP地址

        打開Netpro網(wǎng)絡(luò)組態(tài),選中CPU317-2PN/DP,插入一個(gè)新連接,，連接伙伴為Unspecified,，連接類型為ISO-on-TCP Connection，如下圖16所示：

圖16：網(wǎng)絡(luò)組態(tài)-創(chuàng)建ISO-on-TCP

         對(duì)于插入的TCP connection,，在打開的連接屬性對(duì)話框中的“General Information”中由于CP343-1做Server被動(dòng)連接,，因此不勾選“Active connection estabishment”選項(xiàng),ID保持缺省即可，在“Adress”欄中同樣由于CP343-1做Server,，因此填入本地連接的TSAP號(hào)設(shè)置為00.01,，對(duì)于通信伙伴Remote的TSAP可以選擇不填，即允許任意IP地址的客戶端發(fā)起連接,，如下圖17所示：

圖17：作為 服務(wù)器的ISO-on-TCP連接屬性設(shè)置

注意：1) 如果有多個(gè)客戶端連接,，每個(gè)客戶端需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)ISO-on-TCP連接，對(duì)于本地
的TSAP號(hào)可以依次按照00.01順排,，對(duì)于遠(yuǎn)程TSAP號(hào)則建議添上對(duì)應(yīng)的客戶
端IP地址及TSAP號(hào)

3.3 編寫程序

        打開“IEC61850 Server Library“軟件包中功能塊庫(kù),，將軟件包中所有的程序拷貝到以上創(chuàng)建的Step7項(xiàng)目中，如下圖18所示：

圖18：拷貝“IEC61850 Server Library“軟件包中功能塊到創(chuàng)建的項(xiàng)目中

        之后再Step7項(xiàng)目中插入一個(gè)CFC Chart圖并打開,，在打開的Chart圖中調(diào)用主功能塊“FB575 SVR_IEC61850”,，如下圖19，20,。

圖19：插一個(gè)CFC

圖20：在CFC中調(diào)用主功能塊“FB575 SVR_IEC61850”

注意： 如果有多個(gè)客戶端連接同一個(gè)服務(wù)器,，每個(gè)客戶端需要調(diào)用一個(gè)主功能塊“FB575
SVR_IEC61850”，每個(gè)調(diào)用功能塊的 Table DB可以共享,，但是“CONN_RCV”
及“CONN_SEN”必須不同,，如下圖21所示。

圖21：多個(gè)IEC61850客戶端連接時(shí)編程處理 

表3：功能快FB575“SVR_IEC61850”各管腳參數(shù)含義

注意：對(duì)于START_COM及STOP_COM參數(shù),，SVR_IEC61850功能塊要求在啟動(dòng)時(shí)首先
將STOP_COM置１后再將STOP_COM置１的一個(gè)時(shí)序過(guò)程功能塊才能正常工作,，
因此需要在CFC編程時(shí)進(jìn)行處理。

        參數(shù)“QSTATE”中功能塊輸出的內(nèi)部處理狀態(tài)如下表4所示：西門子6EP1332-1SH52

表4： 參數(shù)“QSTATE”中功能塊輸出的內(nèi)部處理狀態(tài)

3.4 模型文件Table DB及ICD文件修改
         對(duì)于實(shí)際的應(yīng)用來(lái)說(shuō),，軟件包中自帶了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Table DB數(shù)據(jù)塊模型及ICD文件,，這兩個(gè)文件均可以通過(guò)軟件包中的SCL源文件(源文件為DB.SCL)，可以將軟件包中的SCL源文件拷貝到客戶所創(chuàng)建的項(xiàng)目中打開后進(jìn)行修改,，如下圖22所示：

圖22：拷貝DB SCL源文件到項(xiàng)目中

在實(shí)際應(yīng)用中大致來(lái)說(shuō)會(huì)涉及到以下內(nèi)容的修改：
1) 改變模型標(biāo)識(shí)符：DB.SCL源文件中會(huì)包含3個(gè)字符串的模型標(biāo)識(shí)符,，如下圖23所示：
■ 供應(yīng)商名稱(大20個(gè)字符)
■ 模型設(shè)備名稱(大40個(gè)字符)
■ 模型文件版本號(hào)(大20個(gè)字符)
在IEC61850客戶端/服務(wù)器的初始通信連接過(guò)程中通過(guò)該模型標(biāo)識(shí)符來(lái)進(jìn)行初步握手

圖23：在DB.DCL中的模型標(biāo)識(shí)符

2) 更改Data-Attribute的變量屬性(Table DB數(shù)據(jù)塊中的“Cont”)，DB.SCL源文件中包含一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量“Cont”,，每個(gè)結(jié)構(gòu)體變量“Cont”包含了一個(gè)變量的如下條目：
■ 變量域名ID-為IEC61850地址的一部分
    ?代表了IED名稱如“IED_001”及邏輯設(shè)備名稱如“CTRL”,。
■ 變量條目ID-為IEC61850地址的一部分
    ?代表了邏輯節(jié)點(diǎn)名稱及Data-Attribute名稱,，需要以“$$”開頭，如
“LLN0$$ST$$stVAL”,。
■ 變量數(shù)據(jù)類型-MMS數(shù)據(jù)類型,，支持的數(shù)據(jù)類型包括：
    ? 83h：布爾量
    ? 84h：位串(大４個(gè)字節(jié))
    ? 85h：整型
    ? 86h：無(wú)符號(hào)整型
    ? 87h： 浮點(diǎn)型
? 8fh： DataSet數(shù)據(jù)集
■ 變量長(zhǎng)度-MMS變量長(zhǎng)度值，主要包括：
    ? 對(duì)于83h布爾量：１個(gè)字節(jié)
    ? 其他數(shù)據(jù)類型：４個(gè)字節(jié)
■ 變量實(shí)際值-MMS變量實(shí)際值,，長(zhǎng)度為４個(gè)字節(jié)
DB.SCL中一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體變量“Cont”如下圖24所示：

圖24：在DB.SCL中一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體變量“Cont”

注意：當(dāng)需要更改以上模型文件時(shí)建議直接在SCL源文件中直接更改,，之后可以直接編
譯成模型數(shù)據(jù)塊DB及通過(guò)相應(yīng)的工具轉(zhuǎn)換成.ICD文件。

3.5 通信測(cè)試
         打開TMW 61850 Test Harness軟件中的IEC61850客戶端Hammer,，通過(guò)Options->Configure打開客戶端參數(shù)設(shè)置界面,分別設(shè)置相關(guān)參數(shù)如下圖25所示：

圖25：TMW 61850 Test Harness軟件中Hammer相關(guān)參數(shù)設(shè)置

其中Basic-IP Address:服務(wù)器IP地址,本例中為192.168.0.11
        Basic-SCL File:服務(wù)器提供的ICD文件
        Client Specific-Transport Seletor:客戶端TSAP號(hào)
        Server Specific-Transport Seletor:服務(wù)器端TSAP號(hào),與Step7中Netpro中設(shè)置一致
下載上述中編寫的項(xiàng)目程序到PLC中,，點(diǎn)擊Hammer中的連接，可以看到雙方的通信已經(jīng)建立起來(lái)了,，在Hamer界面中可以對(duì)布爾量,，整型，浮點(diǎn)等進(jìn)行讀寫,，如下圖26所示：

圖26：通過(guò)測(cè)試中的變量讀寫

3.6 通信故障排查
        對(duì)于通信中可能出現(xiàn)的各種故障請(qǐng)參考下表5：

表5：可能的故障及排查方式

4 “IEC61850 Server Library“軟件包通信小結(jié)
        “IEC61850 Server Library”軟件包是西門子推出的基于S7-300/400的IEC61850
規(guī)約的通信解決方案,，在軟件包的使用中需要注意以下幾點(diǎn):

1) 如果有多個(gè)客戶端訪問(wèn)一個(gè)服務(wù)器，需要?jiǎng)?chuàng)建過(guò)個(gè)ISO-on-TCP連接并多次調(diào)用SVR_IEC61850功能塊,，其中的Table DB可以一致以保證數(shù)據(jù)訪問(wèn)的一致性,。
2) 由于軟件包中程序塊占用的Work Memoy較大，因此建議使用中的CPU,。
3) 對(duì)于模型文件ICD的修改,，建議客戶在購(gòu)買軟件包后直接將需求發(fā)給德國(guó)總部來(lái)獲得支持。
4) 建議 使用 CFC編程將更加高效 
5) 軟件包目前只能支持較少的MMS通信服務(wù),如GetData,SetData,static Dataset等,其他如Report等服務(wù)都不支持,因此只能用于常規(guī)的數(shù)據(jù)讀寫服務(wù),而對(duì)于實(shí)時(shí)性要求比較高的事件消息上送服務(wù)本軟件包并不適用.

1概述
S7協(xié)議是SIEMENS S7系列產(chǎn)品之間通訊使用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 ,，其優(yōu)點(diǎn)是通信雙方無(wú)論是在同一MPI總線上,、同一PROFIBUS總線上或同一工業(yè)以太網(wǎng)中，都可通過(guò)S7協(xié)議建立通信連接,，使用相同的編程方式進(jìn)行數(shù) 據(jù)交換而與使用何種總線或網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān),。S7通信分為按組態(tài)方式可分為單邊通信和雙邊通信，單邊通信通常應(yīng)用于以下情況：

? 通信伙伴無(wú)法組態(tài)S7連接
? 通信伙伴無(wú)法停機(jī)
? 不希望在通訊伙伴側(cè)增加通信組態(tài)或程序

本文介紹S7-400基于PROFIBUS總線的S7單邊通信的組態(tài)步驟,。

實(shí)驗(yàn)環(huán)境,，見(jiàn)表1。

表1

2 組態(tài)

2.1配置S7-400站點(diǎn)

S7-400站點(diǎn)配置參見(jiàn)表2,。

序號(hào)	說(shuō)明	圖示
1.	創(chuàng)建新項(xiàng)目并在項(xiàng)目中插入S7-400站點(diǎn)
2.	打開硬件組態(tài),，組態(tài)S7-400站點(diǎn)
3.	在硬件目錄中查找使用的導(dǎo)軌型號(hào)，并雙擊找到的導(dǎo)軌型號(hào)
4.	在硬件目錄選擇使用的電源，并拖拽到導(dǎo)軌的1號(hào)槽
5.	在硬件目錄選擇使用的CPU,，并拖拽到導(dǎo)軌的3號(hào)槽，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出DP接口屬性對(duì)話框
6.	在對(duì)話框Address下拉框中設(shè)置DP站地址為2,，單擊NEW按鈕添加新子網(wǎng)
7.	添加子網(wǎng)PROFBUS(1),，單擊選項(xiàng)頁(yè)“Network Setting”
8.	選擇PRFIBUS總線傳輸速率為1.5Mbps，Profile中選擇Standard,，單擊所有屬性對(duì)話框OK按鈕
9.	編譯保存S7-400站點(diǎn)硬件組態(tài),，下載到S7-400 CPU中
10.	從菜單欄Option下Configure Network命令進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)組態(tài)界面
11.	如右圖所示，右鍵單擊CPU414-3DP,，在彈出對(duì)話框中選擇Insert New Connection命令,，插入一個(gè)新連接
12.	a) 選擇Unspecified連接伙伴， b) 連接類型菜單中選擇S7 connection,，單擊OK按鈕,，彈出S7 connection屬性對(duì)話框
13.	S7 connection屬性對(duì)話框設(shè)置： a) 選中Established an active connection b) Interface選擇CPU414-3 DP，DP(R0/S3) c) 設(shè)置伙伴PROFIBUS地址3 d) 設(shè)置本地ID為1 e) 點(diǎn)擊Address Details按鈕
14.	Address Detail對(duì)話框設(shè)置 a) 設(shè)置安裝CPU的機(jī)架號(hào)0 b) 設(shè)置安裝CPU的插槽號(hào),，對(duì)于S7-300,，CPU只能安裝在2號(hào)槽 c) 設(shè)置連接資源號(hào)，對(duì)于S7單邊連接,，連接資源號(hào)總是3 設(shè)置完成后可看到伙伴TSAP為03.02,，點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉屬性對(duì)話框
15.	點(diǎn)擊編譯保存圖標(biāo)，完成S7單邊連接組態(tài),，并下載至S7-400 CPU中

表 2

2.2配置S7-300站點(diǎn)

S7-300站點(diǎn)配置參見(jiàn)表3,。

序號(hào)	說(shuō)明	圖示
1.	創(chuàng)建新項(xiàng)目并在項(xiàng)目中插入S7-300站點(diǎn)
2.	打開硬件組態(tài)，組態(tài) S7-300 站點(diǎn)
3.	在硬件目錄SIMATIC-300,，RACK-300下雙擊Rail,，插入S7-300導(dǎo)軌
4.	在硬件目錄選擇使用的CPU，并拖拽到導(dǎo)軌的2號(hào)槽,，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出DP接口屬性對(duì)話框
5.	參考表2序號(hào)6~8步驟,，將CPU的 PROFIBUS DP地址設(shè)置為3，傳輸速率設(shè)置為1.5Mbps,，Profile中選為Standard,。編譯保存完成S7-300站點(diǎn)組態(tài)，并下載到S7-300 CPU中

表 3

3 通信連接
如圖3-1示意圖,，使用RS485總線連接器通過(guò)PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)電纜分別連接CPU414-3 的X2接口和CPU315-2的X2 接口,。

圖3-1 CPU之間DP通信連接示意圖

4 通信編程
由于配置的是S7單邊通信，只需在配置S7網(wǎng)絡(luò)連接的一方進(jìn)行編程,，所以本例中只在CPU414-3中編程調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB14/SFB15,，如圖4-1和圖4-2。

圖4-1 調(diào)用功能塊SFB14