【導(dǎo)讀】分享西門(mén)子虛擬PLC與組態(tài)軟件iFIX之間TCP/IP仿真通訊。

一、TCPIP協(xié)議簡(jiǎn)介

TCP/IP傳輸協(xié)議，即傳輸控制/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，也叫作網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。它是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中最基本的通信協(xié)議。TCP/IP傳輸協(xié)議對(duì)互聯(lián)網(wǎng)中各部分進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行了規(guī)定。并且，TCP/IP傳輸協(xié)議是保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息及時(shí)、完整傳輸?shù)膬蓚€(gè)重要的協(xié)議。TCP/IP傳輸協(xié)議是嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是一個(gè)四層的體系結(jié)構(gòu)，應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層都包含其中。

二、協(xié)議搭建的工具

Win7 32位虛擬機(jī)：1套

Win XP 虛擬機(jī)：1套

STEP7及WinLC ：1套

iFIX5.1：1套

三、應(yīng)用軟件介紹

01STEP7介紹

STEP 7是一款編程軟件，用于西門(mén)子系列工控產(chǎn)品包括SIMATIC S7、M7、C7和基于PC的WinAC的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，是SIMATIC工業(yè)軟件的重要組成部分。STEP 7具有以下功能：硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通訊組態(tài)、編程、測(cè)試、啟動(dòng)和維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行和診斷功能等。

02WinAC介紹

SIMATIC WinAC是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的基于PC控制的核心組件，它的出現(xiàn)擴(kuò)展了SIMATIC S7的控制范圍。WinAC是一個(gè)名副其實(shí)的控制中心，它將PLC控制、數(shù)據(jù)處理、通訊、可視化及工藝集成于一臺(tái)PC機(jī)上。WinLC是WinAC中的一種控制器，Windows Logic Controller，是可執(zhí)行 S7 控制器(S7-300/400)功能的軟PLC系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)時(shí)作業(yè)系統(tǒng)上執(zhí)行的應(yīng)用軟件。即是基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的，完成PLC任務(wù)的軟件。

03iFIX介紹

iFIX是Intellution自動(dòng)化軟件產(chǎn)品家族（目前已歸屬GE）中的一個(gè)基于Windows的HMI/SCADA組件。iFIX是基于開(kāi)放的和組件技術(shù)的產(chǎn)品，專為在工廠級(jí)和商業(yè)系統(tǒng)之間提供易于集成和協(xié)同工作設(shè)計(jì)環(huán)境。它的功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以減少開(kāi)發(fā)自動(dòng)化項(xiàng)目的時(shí)間，縮短系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)的時(shí)間，與第三方應(yīng)用程序無(wú)縫集成，增強(qiáng)生產(chǎn)力。 iFIX的SCADA部分提供了監(jiān)視管理、報(bào)警和控制功能。它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的絕對(duì)集成和實(shí)現(xiàn)真正的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

iFIX的HMI部分是監(jiān)視控制生產(chǎn)過(guò)程的窗口，它提供了開(kāi)發(fā)操作員熟悉的畫(huà)面所需要的所有工具。

四、協(xié)議仿真環(huán)境搭建過(guò)程

01環(huán)境配置

將兩臺(tái)虛擬機(jī)及物理機(jī)設(shè)置在同一網(wǎng)段：

STEP7 IP：192.168.2.3

iFIX5.1 IP：192.168.2.22

02STEP7配置

站點(diǎn)及硬件配置

打開(kāi)STEP7，插入一個(gè)SIMATIC PC 站點(diǎn)。配置組態(tài)，插槽中分別插入WinLC RTX和IE General，并將IE的IP設(shè)置為虛擬機(jī)的IP192.168.2.3。然后保存編譯。

程序編寫(xiě)及下載

新建OB1及DB塊，并編寫(xiě)一段程序，與上位機(jī)通訊時(shí)用作監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，更直觀的判斷通訊狀態(tài)。

03iFIX配置

系統(tǒng)配置

打開(kāi)系統(tǒng)配置，添加并配置S7A驅(qū)動(dòng)。配置好設(shè)備及塊地址后，監(jiān)視通訊狀態(tài)是否良好。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理器

打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)管理器，然后添加DI、AI變量與PLC程序中的變量地址一一對(duì)應(yīng)。

添加畫(huà)面及運(yùn)行

新建畫(huà)面，添加管道、水泵、出水罐等標(biāo)簽。然后關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量。運(yùn)行畫(huà)面后當(dāng)按下水泵啟動(dòng)按鈕后，水泵啟動(dòng)指示燈變?yōu)檫\(yùn)行狀態(tài)（綠色），同時(shí)液位會(huì)按照一定速率升高。當(dāng)液位高于設(shè)定值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生液位高報(bào)警，提示操作人員液位異常。停止水泵運(yùn)行，液位保持不變。

五、TCP/IP協(xié)議虛擬化仿真技術(shù)應(yīng)用

01虛擬化工業(yè)場(chǎng)景仿真

利用此虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬化平臺(tái)的搭建，能夠無(wú)限接近真實(shí)的控制系統(tǒng)、監(jiān)控上位機(jī)的虛擬化仿真，實(shí)現(xiàn)典型的工業(yè)場(chǎng)景虛擬化，如石油石化、火力發(fā)電、水利系統(tǒng)、智能制造等。

02虛擬化靶場(chǎng)管理平臺(tái)

將虛擬化工業(yè)場(chǎng)景搭建到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全虛擬化靶場(chǎng)平臺(tái)，針對(duì)控制、監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行虛擬化模擬仿真，并能在其上進(jìn)行數(shù)據(jù)流量抓取分析、攻防演練以避免對(duì)真實(shí)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的破壞。

審核編輯：湯梓紅