西门子模块1FL6042-2AF21-1MA1

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1. 组播

组播技术是ip网络三种方式之一，在介绍ip组播技术之前，先对ip网络的单播、组播和广播方式做一个简单的介绍，见图1：

单播（unicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也必须相应的复制多份的相同数据包。如果有大量主机希望获得数据包的同一份拷贝时，将导致发送者负担沉重、延迟长、网络拥塞；为保一定的服务质量需增加硬件和带宽。

组播（multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。

广播（broadcast）传输：是指在ip子网内广播数据包，所有在子网内部的主机都将收到这些数据包。广播意味着网络向子网每一个主机都投递一份数据包，不论这些主机是否乐于接收该数据包。所以广播的使用范围非常小，只在本地子网内有效，通过路由器和交换机网络设备控制广播传输。

图1

2. 组播ip地址

组播ip地址用于标识一个ip组播组。iana（internet assigned number authority）把d类地址空间分配给ip组播，其范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。如下所示(二进制表示)，ip组播地址前四位均为1110。

八位组（1） 八位组（2） 八位组（3） 八位组（4）

1110xxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx

组播组可以是永久的也可以是临时的。组播组地址中，有一部分由官方分配的，称为永久组播组。永久组播组保持不变的是它的ip地址，组中的成员构成可以发生变化。永久组播组中成员的数量都可以是任意的，甚至可以为零。那些没有保留下来供永久组播组使用的ip播地址，可以被临时组播组利用。

224.0.0.0～224.0.0.255为预留的组播地址（永久组地址），地址224.0.0.0保留不做分配，其它供路由协议使用； 224.0.1.0～238.255.255.255为用户可用的组播地址（临时组地址），全网范围内有效；239.0.0.0～239.255.255.255为本地管理组播地址，仅在特定的本地范围内有效。常用的预留组播地址如下：

224.0.0.0 基准地址（保留） 224.0.0.1 所有主机的地址 224.0.0.2 所有组播路由器的地址。

3. 网络二层组播相关协议

不支持组播的交换机，数据在里面是泛洪传播的，数据也是可以进行传送的。解决第二层组播数据洪泛的问题，引入igmp snooping及gmrp等概念。

网络二层组播相关协议包括igmp snooping ,igmp proxy和cgmp协议。

igmp协议运行于主机和与主机直接相连的组播路由器之间，主机通过此协议告诉本地路由器希望加入并接受某个特定组播组的信息，同时路由器通过此协议周期性地查询局域网内某个已知组的成员是否处于活动状态（即该网段是否仍有属于某个组播组的成员），实现所连网络组成员关系的收集与维护。

igmp snooping的实现机理是：交换机通过侦听主机发向路由器的igmp成员报告消息的方式，形成组成员和交换机接口的对应关系；交换机根据该对应关系将收到组播数据包只转给具有组成员的接口。通过上述机制，在组播路由器里建立起一张表，其中包含路由器的各个端口以及在端口所对应的子网上都有哪些组的成员。当路由器接收到某个组g的数据报文后，只向那些有g的成员的端口上转发数据报文。

4. step7中的组态

simatic s7-400系列cp模块之间有哪些区别？

本文中以s7-300 cp343-1模块为例，具体组态步骤如下：

a) 在step7项目插入两个cpu，分别组态两个cp343-1，分配ip地址，分别为192.168.0.10和192.168.0.11。

b) 打开netpro，在两个cpu下分别插入新的连接，连接类型选择“udp connection”链接对象选择“all multicast stations”，如图2。

c) 如图3，在弹出的属性窗口显示出连接“id”和“laddr”参数，之后编程会用到。

SIMATIC 管理控制台：快速纵览所有安装软件的状态

过程控制系统通常包括大量带有特定参数和设置的组件，可随着更新、升级和现代化改造与扩展进行动态变化。工厂越旧，了解工厂内软硬件设备的当前状态也就越困难。而且，由于缺乏系统支持，建立和保持数据高度透明往往也非常耗时耗力。

SIMATIC PCS7 管理控制台，不仅可以显著减轻 SIMATIC PCS7 工厂的管理工作量，而且还可快速掌握所安装软硬设备的状态。

SIMATIC PCS7 管理控制台的支持：

对 SIMATIC PCS7 软件实现统一标准化管理

清单显示 SIMATIC PCS7 工厂安装的所有硬件和软件组件

带有独立 SIMATIC PCS 7 控制台的 SIMATIC PCS7 工厂示例

通过 SIMATIC PCS7 管理控制台，不仅可以管理各 SIMATIC PCS7 工厂，而且还可管理 SIMATIC PCS7 工厂网络中的多家工厂。

对于中小型 SIMATIC PCS7 工厂，SIMATIC PCS7 管理控制台可安装在 PCS7 工程师站中。

但对于大中型 SIMATIC PCS7 工厂网络，通常则需使用一个单独的 SIMATIC PCS7 管理控制台。有关单站版或服务器版的 SIMATIC PCS7 工业工作站（用作 SIMATIC PCS7 管理控制台的基本硬件）的详细信息，参见“工业工作站/IPC”章节中的“SIMATIC 机架式 PC”。

SIMATIC PCS7 工厂中由 SIMATIC PCS7 管理控制台管理的 SIMATIC PCS7 工业工作站，可许可作为管理控制台代理。

由管理控制台管理的每个 SIMATIC PCS7 工业工作站，都需要一个管理控制台代理。管理控制台支持累积式批量许可证 10 个、50 个和 100 个。

集中管理 SIMATIC PCS 7 软件

通过集中管理 SIMATIC PCS 7 系统的所有站的软件版本，可显著减少管理工作量。SIMATIC PCS 7 安装、更新务包都在管理之列。除 SIMATIC PCS 7 V8.1 软件外，还支持升级到 V8.1 的升级包。该软件可安装在单个目标站上，或同时安装在多个目标站上。在目标站上安装并不需要用户的主动参与。上游的安全机制可防止对运行系统产生非预期的不利影响。

安装管理

在文件服务器上或一起在 SIMATIC PCS 7 管理控制台上提供 SIMATIC PCS 7 安装文件

在 SIMATIC PCS 7 管理控制台的集中安装管理系统中添加/删除 SIMATIC PCS 7 安装文件

基于工厂/用户的特定情况创建预配置的安装包（例如，OS 客户机包）

向目标站推出预配置的安装包

目标站的状态监视

通过确定并显示运行状态或色（例如，OS 运行系统/禁用、冗余模式）来检查目标站的安装就绪状况

远程自动禁用准备中的站，以便启动 SIMATIC PCS 7 更新安装

监视整个 SIMATIC PCS 7 安装的状态（例如，重启或网络中断之后恢复安装）

SIMATIC PCS 7 更新安装完成之后远程自动启用站

SIMATIC PCS 7 系统清单

从一个*位置获取已安装的硬件和软件组件的总清单具有以下优点：

快速分析已安装的组件，为更换或升级做好准备

简便生成详细清单报告

SIMATIC PCS 7 系统清单涵盖 SIMATIC PCS 7 工厂的所有层级：公司管理层、控制层和现场层。它包括这些层级中的所有 SIMATIC PCS 7 系统组件，例如：SIMATIC PCS 7 工作站、工业以太网交换机、自动化站（控制器）、远程 I/O、链接器、现场设备、驱动器等。

SIMATIC PCS 7 系统清单意味着：

集中采集清单数据：从 SIMATIC PCS 7 工程组态系统读取数据或直接从组件读取数据

以 Microsoft Excel 格式生成清单报告

以所安装的软件许可证列表的形式生成许可证书

SIMATIC PCS 7 Engineering System 中的 Logic Matrix Editor

SIMATIC PCS 7 Logic Matrix 基于使用因果矩阵创建逻辑的原理，这与已应用多年的用于安全相关应用的 SIMATIC Safety Matrix 类似。它可用来方便地创建自动化项目的工艺功能（如控制模块或设备模块）之间的联锁逻辑。无需使用 CFC 耗费时间组态联锁逻辑。

可从 SIMATIC Manager 打开的 SIMATIC PCS 7 Logic Matrix Tool 用于创建和编辑面向一个控制器的逻辑矩阵，然后在 CFC 项目中集成在图表级创建的矩阵数据。控制模块的基于 APL 的过程变量类型通过用 Logic Matrix 的链接类型编辑器（链接类型）创建的模板与 Logic Matrix 的原因或结果块链接。

矩阵表类似于电子表格程序。组态工程师首先在水平行中输入可能的事件（输入），然后组态事件的类型和编号、逻辑操作、时序、报警以及可能的旁路功能。然后，该工程师在垂直列中定义这些事件的可能动作（输出）。通过单击行和列交叉点处的单元格，就可将事件和响应链接起来。

通过 SIMATIC PCS 7 Safety Matrix Viewer，操作员可在操作员站（OS 单站和 OS 客户机）上对逻辑矩阵进行监视和控制。逻辑矩阵面板也可通过已借助于因果矩阵链接在一起的工艺对象的面板打开。

基于这种因果链，可通过逻辑矩阵面板从面板跳转到原因面板，反之亦然。

Logic Matrix 的面板以及 SIMATIC PCS 7 Operator Station 的 Logic Matrix Viewer 中链接的控制模块

带有任意多个组态过程对象的典型、专有性工程师站（Engineering 无限多个过程对象）

提供有两种可对任意过程对象进行工程组态的软件版本，可用于典型的工程师站：

AS/OS - 用于对自动化系统 (AS) 和操作员系统 (OS) 进行组态

AS - 仅用于自动化系统组态

对于 AS/OS 版软件，于在 2 个小时内，在 OS 测试模式中对 OS 组态进行测试。该 OS 测试模式不适用于生产操作。 2 个小时之后，工程师站自动切换到演示模式。

租用许可证

使用租用许可证（可实现没有过程对象数量限制的 AS 工程组态，30 天使用时间），可以经济有效地实施短期项目或克服短期功能瓶颈问题。

对于 30 天许可证，不间断计时器会在系统*次使用时就开始计时。因此，计时数与使用情况无关。

用于小型应用的组合工程师站/操作员站

组合型工程师/操作员站旨在支持紧凑型过程控制工厂。 这种站将一种不受限制的 AS/OS Engineering *（PO 数量不受限制）与一种包含 250 个过程对象 (PO) 的 AS/OS Runtime *结合在一起。 这些*只能在一个站上一起使用。不能将 Engineering *和 Runtime *分开以在不同的站上使用。

运行版 PO 可通过累计 Runtime *来扩展：

有关包含 100、1000 或 10000 个 PO 的 SIMATIC PCS 7 AS Runtime *，请参见“自动化系统”、“模块化 S7-400 系统”部分

有关包含 100, 1000 或 5000 个 PO 的 SIMATIC PCS 7 OS Runtime *，请参见“操作员系统”部分中“单站/服务器/客户端的 OS 标准软件”下面的“OS 软件”

在工程组态过程中划分工作任务

为了能够在zui短的时间内进行工程组态，需要优化使用资源。 SIMATIC PCS 7 过程控制系统的组态系统不仅支持对工程师站上的项目进行统一组态，而且还提供了用于划分工作的各种选项。

并行工程组态

并行工程组态是指，多名项目工程师可同时在一个项目的 CFC 和 SFC 上工作，而无需提前将项目划分为若干个子项目。例如，在调试过程中，既能以在线（调试）模式使用计划，又可对项目进行更改。

项目位于其中一个工程师站上，称为“项目服务器”。而作为“项目客户端”的工程师站则可通过 LAN/WAN 来访问项目数据，多名项目工程师可同时打开并查看 CFC 和 SFC 功能图，但是系统禁止同时向数据库进行写入操作。

网络中的每个工程师站（项目服务器/客户端）能够将组态数据下载到一个 SIMATIC PCS 7 子系统上，前提是它具有所需的通讯连接。

多项目工程组态

多项目工程组态是指，将一个复杂的项目按照技术工艺标准，划分成若干个子项目，以便多个开发团队同时进行项目开发。为此，在 SIMATIC Manager 中定义了一个主“多项目”，各个项目（子项目）可随时插入到一个多项目中或从中移出。与此类似，可以划分或合并项目（分支与合并功能）。

多项目的集中组态功能，有助于降低组态费用。例如，可在当前项目中创建一个层级文件夹,并自动在所有其它项目中进行创建。该文件夹无法在其它项目中进行修改，但可向其中插入对象。多项目中使用的所有块类型也可进行集中更新。

属于一个多项目的子项目都保存在一个*服务器上，并可发送到本地工程师站，进行编辑。这样工程开发的性能就不受网络权限的影响