1.廊坊燕京职业技术学院，河北廊坊 065200
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摘要：在西门子工业通信网络中，跨越多个或多种子网（例如PROFIBUS和PROFINET）进行网络访问，能为自动化通讯设计以及电气工程师前期调试和后期维护工作带来巨大的便利。本文主要就S7路由功能、PROFINET工业以太网络及西门子博途系统进行分析，以推进其在烟草行业制丝生产线中的应用。
关键词：S7路由；工业以太网；烟草制丝线
The application of S7 routing function in the control system of silk making workshop
Abstract: In Siemens industrial communication network, network access across multiple or multiple subnetworks (such as PROFIBUS and PROFINET) can bring great convenience to automation communication design and early debugging and late maintenance of electrical engineers. This paper mainly analyzes the routing function of S7, PROFINET industrial Ethernet and Siemens boto system to promote its application in the tobacco industry silk production line.
Key words: S7 routing; Industrial Ethernet; Tobacco silk
随着工业通信网络技术的不断发展。采用现场总线技术控制的制丝生产线，按照分散控制，集中管理、数据共享的原则，达到制丝生产的精细化加工、智能化控制、数字化管理的目的。但在大部分技改项目中，普遍存在新、老制丝线并存，主机设备众多、布局分散且工艺路径复杂的情况，给自动化控制系统的调试和CPU之间的通讯设计带来困难，如果能够在混合网络中实现跨网络的访问，将为项目实施带来便捷。
1 制丝控制系统介绍
根据制丝集控系统项目总体规划和设备特点，并结合现今自动化控制领域最先进的技术，制丝线网络采用最新的PROFINET技术构建一网到底的工业以太网网络架构。实现工艺段内的数据采集和控制。
底层设备控制采用西门子公司基于工业以太网的PROFINET 总线控制方式。每个工艺段网络由连接控制主站（CPU 上自带的PN 接口）、智能子站以及现场I/O 站组成。各工艺段内通过CPU的PROFINET接口进行网络通讯，工艺段间CPU通过CP1543-1工业以太网卡进行网络通讯。
2 S7路由功能介绍
S7路由是指在西门子工业通信网络中，跨越多个子网（MPI、PROFIBUS和工业以太网）进行网络访问。S7路由属于通信服务功能，可以实现跨网络的通信，例如，用编程计算机通过以太网卡，访问PROFIBUS网络或MPI网络中的设备。工程师站可以在某个固定点访问S7项目中组态的S7站点下载用户程序、硬件组态、执行测试、诊断等功能。甚至用S7路由功能实现跨网络的PLC与PLC、HMI与PLC的通信。
如图1所示，CPU1与CPU3想要建立连接，需要添加新的子网并铺设通讯电缆，如果在线CPU3并进行修改，必须将调试器移至现场与CPU3的PN口连接。利用S7路由功能将CPU2作为网关，实现CPU1和CPU3的通讯，工程师站也可连接在PN网中对CPU3在线与程序下载。
3 在制丝控制系统中的应用
3.1 PLC到PLC的路由通信
工艺段PLC之间的网络结构以下图2所示为例，需要实现CPU1与CPU3的通讯。
首先在博途软件中按照要求组态好CPU和IP地址，然后在网络视图中选择“连接”->“S7连接”，在CPU1和CPU3之间进行拖拽操作，出现添加S7路由连接的提示，点击后建立起一个S7连接，如图3所示。
“S7_连接_3”即为CPU1与CPU3的S7路由连接，在网络视图中可以找到这个连接的属性，PLC与PLC之间的路由通信如图4所示。
3.2 PC到PLC的路由访问
在某些卷烟厂中存在大量智能子站设备，并与主PLC子网在同一个网段中。
在设备与网络界面中组建好所需要的CPU和IP地址，以主CPU型号为1518-4PN/DP、智能子站CPU型号为IM 151-8 PN/DP为例。
在网络视图中选择“连接”->“S7连接”，自动建立双边连接和子网PN/IE_1，建议不要先将IO设备分配给对应的CPU，否则形成各自的子网，S7连接就需要手动建立且通讯伙伴为“未知”状态。
S7连接建立后，再将IO设备分配给对应的CPU，完成硬件组态。可以在PN/IE_1属性中看到主CPU和智能子站CPU的IO系统在同一个子网中。
通过上述方式的硬件组态，在程序调试阶段，工程师站连接至相应的环网中，可以对智能子站CPU的程序进行在线或更改下载，网关将自动识别。
3.3 注意事项
1．本例是在TIA博途V14 SP1 Update3的环境下创建。
2．参与S7路由通讯的各方（CPU和HMI等）必须在同一个S7项目中创建。
3．不同型号PLC是否具有路由功能和提供的路由资源数，需详细查看手册。
4．从TIA V13 SP1版本起支持HMI与PLC的S7路由连接。
4 结束语
西门子S7路由的应用灵活、种类多，本文简要概述了其中的一部分功能，要实现其他功能还需读者另外研究。相信随着路由功能的进一步发展，会越多的用户从中受益。
参 考 文 献
[1] 编写组,卷烟工艺规范[M]北京:中国轻工业出版社,2016.
[2] 崔坚,SIMATIC S7-1500与TIA博途软件使用指南[M].北京:机械工业出版社,2017.
作者简介：郭娜(1986－)，女，硕士，讲师。研究领域为智能电子产品设计，protel设计，PLC。
河北省职业教育科学研究“十三五”规划+《基于PLC模拟控制在烟草行业应用的研究》（JZY17019）
论文作者:郭娜1,,高娜2,,于雅琳2
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第07期
论文发表时间:2019/9/3
标签：路由论文; 子网论文; 网络论文; 组态论文; 工业论文; 廊坊论文; 设备论文; 《科学与技术》2019年第07期论文;