第三方上位机与西门子PLC S7-1500通讯延迟

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1.应用的基本信息
1.1基本应用信息描述（您所经历过的现场或案例，描述设备运行的异常情况，语言简要、故障要点突出，现象表达清楚，涉及具体设备的版本信息，网络规模，主要产品列表等）
在整个疫情期间，借助西家平台了解到了很多新知识，其中包括赵工的plc通讯探秘系列部分，以及技术论坛中各大佬们讨论的标准化编程的思想，于是想把现有的公司PLC程序做个升级改造，标准化设备以及对供应商成套设备的标准化。项目硬件组成如下：国产hmi，1512CPU，1个ET200SP分站，支持Profinet的网关（MODBUS转NET），以及12个ABB变频软启的驱动器走Profinet IO（带Profinet），另5套小型成套设备（SMART 200）走S7。


设计初衷：
1、将泵，阀门，仪表，智能驱动，成套设备均视为一个对象，每个对象用一个独立的DB存储信息。
2、类似于Profinet通讯的模式，对成套设备数据交换定义状态区和控制区，1500PLC通过S7通讯编程获取成套设备数据。
3、将虚拟设备也定义为对象，定义虚拟设备的控制逻辑，通过管脚达到控制和反馈信息的作用，也用单独的DB存储信息。
等等
其目的是希望程序通用性好，可以移植，即使将来升级改造，比如对某一设备增加功能，也可以不影响整体的数据划分，在查找维护上能快速有效。也希望这个平台能涵盖到不同水处理规模的项目中，即增加的设备单独命名DB块，而不影响原有的功能，快速响应项目需求。
2.故障的检测和解决
2.1 故障或问题分析（根据故障或问题，进行分析，从而提出潜在的一些解决方案用于解决该问题）
理想很美好，现实很骨感。在调试中发现，国产的上位机软件获取PLC的数据，居然有5秒多的延时，但是触摸屏获取PLC数据却很顺畅，大大出乎我的意料。因为某纶国产触摸屏在与1500系列PLC通讯时，从对1500参数设置的要求，以及变量格式都跟平常不太一样，所以注意力几乎集中到触摸屏端，担心某一个变量地址错误造成通讯有问题，完全没想到成熟的上位机软件居然滞后这么多。
2.2故障或问题处理（根据分析各种导致故障的可能性，逐步排查，描述您解决此问题的操作步骤，最终确认原因，排查过程有条理，思路清晰）
静下心来分析，首先担心是不是上位机变量太多了。虽然购买的是无限点的授权，但是软件能不能撑起这么多的点位，之前项目从没有用过无限点，所以，谁也不知道。于是，删除了大部分变量，经过测试，时间顺利的降到的3秒左右，于是初步认为，可能真的是变量太多了。
其次，担心上位机软件在变量录入的时候出错。因为项目时间紧，上位机项目文件从之前的项目文件中COPY，通过变量的导入导出，在EXCEL通过公式关联好信息后，一次批量导入变量。但是该上位机软件的变量导入导出实在是“程序员”格式，界面十分不友好，而且规则甚多，稍不注意格式不满足即导入不成功，所以也十分怀疑，是不是因为多次的批量导入导出，整个项目文件都已损坏。于是联系上位机厂家，寻求技术支持，看有没有某种文件替换的方式，把变量的格式类型恢复到出厂设置，然后重新去建立变量关联。厂家明确回复没有这样的文件。好吧，这条路堵上了。
询问了同事，之前也遇到过这样的问题，在咨询过厂家技术支持后，替换了上位机对1500PLC的驱动文件，但是无效。在替换驱动之后，通过人工单一的选择变量关联PLC地址，通讯滞后仍然存在。
我询问厂家，上位机与1500之间的通讯走的什么协议，是不是S7？厂家说是的。
厂家去需求她的技术支持，我在上位机处理不了的情况下，将目光注意到了PLC上。
3.实践联系理论
根据原因分析结果，是否可以用到所学习的相关的通信的概念和理论，例如时间片或CCP，有哪些，如何关联在一起，展示原理依据和分析过程
电话寻求西门子技术支持，刚好看了赵工的PLC通讯探秘系列的部分内容，所以当技术支持工程师说到时间片，CCP时，于是我感觉对上“暗号”了。但是沟通完之后，却不是我理解的那样。工程师明确回复我说，该通讯延时问题不在PLC。如果5S的时间在PLC上，PLC早就看门狗超时停机了，但是目前PLC工作正常。
上位机厂家反馈过来信息，说根据上位机软件反馈的信息，目前看5S左右是正常的，因为上位机软件将整个变量划分为若干个数据包，每个包的平均采样周期在120多ms，42*120=5040mS。
于是按照厂家的建议和自己的测试，将目前的项目划分了若干个数据通道，均采用一个IP地址，只是符号名不一致，每个数据通道下至保留8个以下的DB块，保证每个数据的更新在1S以内。


4.经验总结
4.1遗留的问题（故障排查后，是否对故障或者解决问题的方式仍然有些疑问或者不理解的地方）
4.2改进方法（解决问题后，根据原因结果，针对故障现象可以采取的预防措施，技术要点等。可以提出更好的解决方式或建议）
问题相对的解决了，回想起来，其实看是很模糊的内容，都有其内在的逻辑规律在支持，溯本追源，对于不同设备，不同软件之间的数据交互，总是在遵循着一个框架，一个约定好的“握手”。合理的利用和掌握这样的标准，协议，框架，在有限的资源里，可以做更多的事，也更容易的做事。
来源：西门子工业技术论坛