上海署晓自动化科技有限公司
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数据通讯概述
---- S7-300 具有多样的通讯方式。
用全局数据通讯进行联网的CPU之间数据包周期的交换
用通讯功能块对网络其他站点进行由事件驱动的通讯。
- 对于联网，可以使用MPI， PROFIBUS或工业以太网。
-全局数据，通过全局数据通讯服务，联网的CPU可以相互之间周期性地交换数据。(大到4gd包，每包有22字节/周期)。例如：一个CPU可以访问另一个CPU的数据、存储位和过程映象。全局数据通讯只可以通过MPI进行。在step7中的GD表中进行组态。
-通讯功能，对S7/M7/C7的通讯服务可以使用系统内部块建立起来。
通过MPI的标准通讯
扩展通讯通过MPI、K总线、PROFIBUS和工业以太网(S7-300只能作为服务器)
对于s5系列及第三方的通讯服务，可以使用非驻留块建立。
通过PROFIBUS和工业以太网实现S5兼容的通讯
通过PROFIBUS和工业以太网实现标准通讯 (第三方设备)
---- 与全局数据进行对比，必须为通讯功能建立通讯连接。
通过CP的数据通讯(点对点)
---- 用CP 340/CP341通讯处理模块可以建立起经济而方便的点到点链。在3种通讯接口的基础上，有多种通讯协议可以使用。
20 mA(TTY)
RS 232C/V.24
RS 422/RS 485
可连接下列设备：
S7 PLC和S5 PLC及第三方系统
打印机
机器人控制
扫描仪、条码阅读器等
通过多点接口(MPI) 的数据通讯
---- 多点接口(MPI)通讯口集成在 S7-300 CPU上。它可以用于简单联网。
MPI能同时连接几个带 STEP 7的编程器/PC、人机界面(HMI)
全局数据
联网的CPU可以利用全局数据(GD)服务，周期性地相互进行数据交换。 (每个程序周期多允许16个GD包，每包多64字节)。S7-300cpu每次多可以交换4个含22个字节的数据包，而且多可以有16个CPU参与数据交换(用step7v4.x以上版编程软件)。全局数据通讯只能通过MPI接口。
内部通讯总线(K-总线)
CPU的MPI是直接与S7-300的K总线连接。即可以用k总线接口从编程器直接通过MPI对FM/CP模块进行编址。
功能强大的通讯技术
- 多32个MPI站
- 每个CPU多有8个动态通
- 讯连接用于与SIMATIC S7/M7 300/ 400、C7进行标准通讯
- 每个CPU多有4个静态通讯连接用于与编程器、PC机、SIMATIC HMI系统和 SIMATIC S7/M7-300/400、C7进行扩展通讯 。
- 数据传输速度187.5千位/秒或12兆位/秒
灵活的扩展能力
用下列可靠的部件来配置MPI通讯：LAN电缆，LAN连接器和 RS 485中继器均采用PROFIBUS和"分布式I/O"系列产品。这些部件保证了的配置。例如，在任意两个给定的MPI节点之间可串联多10个中继器来跨越长距离
制造报文规范MMS
制造报文规范(Manufacturing MessageSpecification,MMS)是网络上实时处理和监控系统信息交换的标准，由标准化组织和电工**工业自动化技术**TC184工业组负责制定和发展，它适合于在不同的设备、应用、发展商和领域内提供通用信息服务，例如：MMS提供的读(Read)服务允许网络上的设备、应用或计算机从另外一个设备、应用或计算机内读取所需的变量，而不管这个变量是在可编程逻辑控制器、机器人、远方终端设备或智能电子设备内。MMS已经广泛应用在制造、石油化工、电力工业和太空探索等领域。
MMS由以下各部分组成：
上列各部分中，*部分服务规范和第二部分协议规范是其核心，服务规范包含的定义
有：①虚拟制造设备(Virtual ManufacturingDevice,VMD)；②网络上节点间的信息交换；③与VMD有关的属性和参数。协议规范定义的是通信规则，包括：①信息格式；②通过网络的信息顺序；③MMS层与ISO/OSI开放模型的其他层的交互，而3)-6)则是针对不同的应用领域的伴同标准。
MMS提供了丰富的针对对等式实时通信网络的一系列任务，已经成为许多工业领域的控制设备的通信协议，例如CNC、可编程逻辑控制器、机器人、电力领域中的远方终端设备(RTU)、能源管理系统(EMS)、重合器、开关等IED设备。许多流行的计算机平台都支持基于MMS的互联，在软件支持上，更多的API、图形界面、网关、字处理、电子表格、关系型数据库都支持MMS，从通信连接上看，MMS在以太网、令牌总线、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易实现，如图2所示：
1.3 IEC61850标准的体系结构
变电站自动化系统由各种IED组成，主要完成变电站内设备的控制、监视和保护功能，并实现系统配置、通信管理和软件管理等系统维护功能。IEC 61850标准将变电站自动化系统在逻辑上划分为3 层(即变电站层、间隔层和过程层)，并将具体应用功能分解为许多常驻在不同IED内、彼此间相互通信的单元，称为逻辑节点(logical node，LN)，然后以LN 为对象建立变电站内IED的统一的数据务模型，旨在解决不同厂商提供的IED间的数据交换、信息共享等问题。
遵循IEC 61850标准的变电站自动化系统主要包括：①主站自动化系统软件(人机界面、数据库及系统管理等)；②间隔层装置(保护、测控单元等)；③过程层设备，包括电子式电流/电压互感器(electroniccurrent/potentialtransducer，ECT/EPT)、智能断路器/隔离开关、合并单元等；④工程化工具(如配置工具等)，用于管理IEC61850所定义的的通信模型，并满足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(*性测试)的规范要求
数据模型
在了解数据模型之前，首先需要了解一些关于IEC61850 的重要概念
智能电子设备(IED)：实际的物理设备，如开关、断路器，综保等。
功能：变电站自动化系统执行的任务，如：母线保护、联锁、报警管理等。
逻辑设备(LD)：一种虚拟设备，聚合逻辑节点和数据，物理设备可以包含一个或多个LD。
逻辑节点(LN)：用来描述系统功能的基本单位，是数据对象的容器，可以任意分配到
IED，每个逻辑节点和内部的数据都有具体的语义，并通过他们的服务与外部进行交互。
在IEC61850 中，一个IED 设备的外部性能通过Server 服务器类来表征，Server服务器可以包含一个或多个逻辑设备，一个逻辑设备可以包含多个逻辑节点，在IEC61850中一些逻辑节点是电力系统实设备的映射。一个IED设备要实现特定功能必然需要这些逻辑节点来zui终实现操作、控制的功能。可以简单理解逻辑设备是IED设备实现具体一个功能的抽象容器，在这个容器中包含了实现功能所需的相应的逻辑节点。
下图4描述了从一个实际的项目中如何对实际的物理设备建模的完整过程
