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本文介紹了 AB PLC 和 B&R PLC 之間通過Ethernet/IP使用隐式消息建立通訊的過程。
硬體組成：
• B&R PLC 為 PP520，固件 V2.00 或更高版本。
• AB PLC為1756系列Controllogix，組态軟體為Studio5000。
• B&R PLC 和 AB PLC 處于同一網段。
圖 1: 實驗架構圖
Ethernet/IP 是一種基于工業以太網的網絡協定，它使用通用工業協定 （CIP） 作為其協定層通信。一個非常重要的概念是可通過Ethernet/IP 使用的兩種主要類型的 CIP 消息傳遞之間的差別：顯式和隐式。顯式消息傳遞是一種異步請求/回複通信方法，它利用 TCP/IP（需要響應）來實作所謂的 CIP class 3。此方法主要用于較慢或高流量的網絡根據需要傳輸更進階别的時間非關鍵資料，如用戶端/伺服器關系。顯式消息傳遞要求工程師設定緩沖區和握手，以直接在何時何地讀取和寫入資料。此方法可以傳輸更多的資料，但需要更多的前期程式設計。隐式消息傳遞是一種同步通信方法，它使用
在此示例中，我們将使用隐式消息傳遞在
B&R PLC側：
建立資料對象
B&R 使用其 AsEthIP 庫通過Ethernet/IP 建立隐式消息傳遞。庫需要包含連接配接配置資料的資料對象。要在 Automation Studio中建立資料對象，請轉到邏輯視圖，右鍵單擊要存儲資料對象的檔案夾，然後選擇"添加對象"。從工具箱對象目錄中選擇資料對象：
圖 2: Automation Studio建立資料對象
這将添加一個空白資料對象。将其重命名為
必須以非常特定的格式設定資料對象。示例的配置：
圖 3：Ethernet/IP 配置資料對象文法
以下是配置參數及其說明：
- #OWNIP B&R PLC 的 IP 位址。（必需）
- #OWNINTERFACE B&R 端以太網端口的實體位址。（必需）
在這種情況下，使用
圖
- #STATION AB PLC 的名稱。（必需但任意）
- #STATIONIP AB PLC 的 IP 位址。（必需）
- #STATIONSTATUS AB PLC 的狀态配置設定給 B&R 端的變量。該值是與發起者的活動Ethernet/IP 連接配接數。（可選）
- #CONNAME 連接配接的名稱。這将在
- #CONDIR EIP連接配接的方向。可以是 O->T、T->O 或兩者。發起者 （O） 是 AB PLC，目标 （T） 是 B&R PLC。（必需）
- #CONRPI 請求的資料包廂隔（ms）（必需）
- #INPUTASSEMBLY 執行兩件事：1. 在"O->T"或"BOTH"連接配接方向中，這将建立用于輸入的 CIP class 0 程式集 （#101）。2. 使用自動生成工具時，這也是 AB 端用于輸入的資料結構 （UDT）。
- #OUTPUTASSEMBLY 與輸入程式集一樣，這可執行兩項操作：1. 在 T->O 或兩個連接配接方向中，這将建立用于輸出 （#102） 的 CIP class 0 程式集。2. 使用自動生成工具時，這也是 AB 端用于輸出的資料結構 （UDT）。
程式集下面是相應的變量聲明。在
Task:TagName, TagType, TagDim
例如，如果有一個
TestArrayREALs, REAL, 10
為了簡單示範，設定一個
在Automation Studio 中聲明這些變量，并且這些變量必須存在于目标上的記憶體中，這意味着必須在代碼的某處部署這些變量。使用 GenerateL5k 工具時，變量将是 AB 端 UDT 的成員。還值得注意的是，B&R 端的變量不應是資料結構的一部分。資料對象完成後，将其添加到軟體配置中。
圖 5: 軟體配置中資料對象
在Automation Studio中
建立 AsEthIP 程式
在軟體配置中配置和部署資料對象後，需要建立一個循環程式，以便使用 AsEthIP 函數庫運作Ethernet/IP 驅動程式。從對象目錄中添加新程式。選擇使用Structured Text all-in-one：
圖 6：添加新的 ST 程式
命名新程式
圖
下面是代碼的結構：
一些注意事項：
- EIPCommInit.pconfig 字元串應該是資料對象在軟體配置中顯示的确切名稱。
- 引用了資料對象中聲明的所有程式集變量。使 AsEthIP 函數塊執行個體和程式集變量本地到此程式，但實際上需要在項目的其他位置引用它們，是以需要建立全局
- EIPCommExit 函數塊執行個體不是必需的，但在開發時關閉套接字很有用。否則，EIPCommInit 功能塊将打開另一個socket。
- 變量 PAC01Status 是一個無符号雙整數，其值對應于目标和發起者之間的 CIP 連接配接數。由于AB将此數字限制為每個 IP 位址最多一個連接配接，是以選擇将變量轉換為布爾，就可以知道是否已連接配接。
確定程式完成後，将部署在循環任務類中的軟體配置中，該類的運作速度至少是資料對象中#CONRPI值的兩倍。在這種情況下，将
圖
現在可以轉移到B&R PLC。下面是在螢幕模式下的程式的螢幕截圖。請注意，沒有配置錯誤，隻是還沒有連接配接：
圖
GenerateL5k 工具
B&R 有一個工具，可自動生成Ethernet/IP 裝置以及一些可導入到 Studio 5000的代碼。由于使用 AS4.2，是以此應用程式的路徑:
C:\BrAutomation\AS42\Bin-en\BR.AS.GenerateL5k.exe
- 啟動 GenerateL5k 工具，然後通過"選項 -> 目标路徑"選擇目标路徑...
- 選擇目錄存儲 .L5K檔案 ,選擇檔案
浏覽到Automation Studio項目目錄中的檔案夾，查找之前建立的資料對象。這通常位于以下目錄中：
C:\projects\*name of project*\Logical\*name of EIP data object*
例如在這裡:
圖 10: B&R GenerateL5k 工具
在AB PLC側：
一旦生成
單擊"确定"将控制器類型更改為 Logix Designer的類型，它将使用通用以太網子產品生成通用
圖 11：Studio 5000 Logix Designer 通用Ethernet/IP 子產品
名稱、IP 位址和連接配接參數都與 B&R 資料對象相對應。打開控制器标記以檢視與資料對象對應的标記：
圖
GenerateL5k 實用程式還建立一個任務，該程式包含将輸入資料從 B&R PLC 複制到 EIPCon_In UDT 并将資料從EIPCon_Out寫入 B&R PLC 的例程。這些标記和 UDT 也來自 B&R 系統上的資料對象。
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将以太網-子產品從新項目複制并粘貼到現有的 AB 項目 PLC I/O 配置中，確定在存在多個Ethernet/IP 端口的情況下粘貼到正确的子網上的Ethernet/IP 卡下。然後複制 CpyTask 從新項目複制到現有項目。從新項目導出 CpyEIPCon 程式，然後導入到 CpyEIPCon task下的現有項目中。此時，如果對Ethernet/IP 配置進行任何更改，則必須首先修改 B&R 資料對象，然後可以再次使用 GenerateL5k 工具，也可以手動更改 ETHERNET-MODULE 屬性中的程式集大小或屬性。
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下載下傳到控制器。如果沒有問題，狀态将在以太網子產品屬性報告中顯示"正在運作"。更改 EIPCon_Out UDT 成員的值，并檢查該值是否出現在 B&R 端：
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然後更改 B&R 端的值，以檢視AB端是否改變：
圖 16：從 B&R 到 AB 的測試
測試完成，以上就是B&R PLC和 AB PLC，通過Ethernet/IP使用隐式消息傳遞進行通信。
總結：
通過此次測試可以看到B&R在與第三方的通訊上做足了功課，這樣可以代替采用Modbus TCP的折中通訊方式和第三方裝置通訊。同時也可以讓AB使用者側省去類似于Prosoft和anybus等專業第三方的産品的費用。從市場定位上來看，B&R充分考慮和北美系列的通訊相容性，開發了這個通訊庫更是友善了自動化從業人員在協定層的研究和應用。估計也是ABB收購B&R後定位機械自動化品牌輸出到北美市場做足了功課。
作 者 簡 介
曹俊義
工業物聯網資深建構專家
工廠智能化改造踐行專家
資深工業網絡通訊專家
工業自動化控制系統專家
ProSoft産品頂級技術專家
工業通訊領域沉浸十數年，深喑各種工業通訊協定和工業網絡架構以及國内外多種主流PLC應用和操作、熟知羅克韋爾、施耐德、西門子、GE等知名品牌的備援系統，對工業無線通訊、工業物聯網、工業IT與OT的融合，有着前瞻性的獨到見解和務實的實踐經驗。
現任偉聯科技董事長。努力為中國工業資訊化、數字化、智能化的深入發展做出貢獻。
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