【導讀】分享西門子虛擬PLC與組態(tài)軟件iFIX之間TCP/IP仿真通訊。

一、TCPIP協(xié)議簡介

TCP/IP傳輸協(xié)議，即傳輸控制/網(wǎng)絡協(xié)議，也叫作網(wǎng)絡通訊協(xié)議。它是網(wǎng)絡應用中最基本的通信協(xié)議。TCP/IP傳輸協(xié)議對互聯(lián)網(wǎng)中各部分進行通信的標準和方法進行了規(guī)定。并且，TCP/IP傳輸協(xié)議是保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息及時、完整傳輸?shù)膬蓚€重要的協(xié)議。TCP/IP傳輸協(xié)議是嚴格來說是一個四層的體系結構，應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層和數(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：1套

Win XP 虛擬機：1套

STEP7及WinLC ：1套

iFIX5.1：1套

三、應用軟件介紹

01

STEP7介紹

STEP 7是一款編程軟件，用于西門子系列工控產(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)設置、通訊組態(tài)、編程、測試、啟動和維護、文件建檔、運行和診斷功能等。

02

WinAC介紹

SIMATIC WinAC是西門子公司開發(fā)的基于PC控制的核心組件，它的出現(xiàn)擴展了SIMATIC S7的控制范圍。WinAC是一個名副其實的控制中心，它將PLC控制、數(shù)據(jù)處理、通訊、可視化及工藝集成于一臺PC機上。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)的一個實時作業(yè)系統(tǒng)上執(zhí)行的應用軟件。即是基于實時系統(tǒng)的，完成PLC任務的軟件。

03

iFIX介紹

iFIX是Intellution自動化軟件產(chǎn)品家族（目前已歸屬GE）中的一個基于Windows的HMI/SCADA組件。iFIX是基于開放的和組件技術的產(chǎn)品，專為在工廠級和商業(yè)系統(tǒng)之間提供易于集成和協(xié)同工作設計環(huán)境。它的功能結構特點可以減少開發(fā)自動化項目的時間，縮短系統(tǒng)升級和維護的時間，與第三方應用程序無縫集成，增強生產(chǎn)力。 iFIX的SCADA部分提供了監(jiān)視管理、報警和控制功能。它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的絕對集成和實現(xiàn)真正的分布式網(wǎng)絡結構。

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

四、協(xié)議仿真環(huán)境搭建過程

01

環(huán)境配置

將兩臺虛擬機及物理機設置在同一網(wǎng)段：

STEP7 IP：192.168.2.3

iFIX5.1 IP：192.168.2.22

02

STEP7配置

站點及硬件配置

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

程序編寫及下載

新建OB1及DB塊，并編寫一段程序，與上位機通訊時用作監(jiān)控數(shù)據(jù)，更直觀的判斷通訊狀態(tài)。

03

iFIX配置

系統(tǒng)配置

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

數(shù)據(jù)庫管理器

打開數(shù)據(jù)庫管理器，然后添加DI、AI變量與PLC程序中的變量地址一一對應。

添加畫面及運行

新建畫面，添加管道、水泵、出水罐等標簽。然后關聯(lián)數(shù)據(jù)庫中的變量。運行畫面后當按下水泵啟動按鈕后，水泵啟動指示燈變?yōu)檫\行狀態(tài)（綠色），同時液位會按照一定速率升高。當液位高于設定值時，會產(chǎn)生液位高報警，提示操作人員液位異常。停止水泵運行，液位保持不變。

五、TCP/IP協(xié)議虛擬化仿真技術應用

01

虛擬化工業(yè)場景仿真

利用此虛擬化技術實現(xiàn)虛擬化平臺的搭建，能夠無限接近真實的控制系統(tǒng)、監(jiān)控上位機的虛擬化仿真，實現(xiàn)典型的工業(yè)場景虛擬化，如石油石化、火力發(fā)電、水利系統(tǒng)、智能制造等。

02

虛擬化靶場管理平臺

將虛擬化工業(yè)場景搭建到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全虛擬化靶場平臺，針對控制、監(jiān)控系統(tǒng)進行虛擬化模擬仿真，并能在其上進行數(shù)據(jù)流量抓取分析、攻防演練以避免對真實業(yè)務網(wǎng)絡的破壞。