Каждый из четырех интерфейсов модуля TIM 4R-IE способен выполнять функции "Станции", "Узловой станции" или "Центра управления". Это позволяет создавать иерархические коммуникационные структуры, характерные для классических WAN. В IP-сетях, где каждый партнер имеет одинаковый приоритет, эта классификация может быть опущена. Обмен данными через GPRS является исключением. Без специальных контактов с GPRS провайдером, непосредственный обмен данными между GPRS станциями невозможен. Эта задача может быть решена изменением направлений потоков данных в центральном модуле TIM, как в классической WAN с перекрестным трафиком на определенной линии или в беспроводном канале связи. В этом случае интерфейсы модулей TIM, используемых в IP-сети, классифицируются как "Центр управления" или "Станция". Корректный путь от станции к станции определяется автоматически через "Центр управления".
TIM 4R-IE обеспечивает независимое управление потоками данных через подключенные сети. Для этой цели модуль оснащен собственным микропроцессором и буферной оперативной памятью, позволяющей сохранять до 56000 сообщений. Эта память позволяет сохранять данные на период отказа канала связи или партнера по связи, а также оптимизировать обмен данными через телефонные сети. При использовании опциональной буферной батареи сообщения в буферной памяти модуля сохраняются и в случае перебоев в его питании.
Операционная система модуля TIM сохраняется в flash EPROM. Требуемая функциональность, адреса партнеров по связи, телефонные номера партнеров в телефонной сети и т.д. определяются при конфигурировании модуля и сохраняются во flash EPROM модуля TIM или в опциональном модуле памяти C-PLUG.
При использовании модуля TIM 4R-IE в качестве коммуникационного процессора программируемого контроллера S7-300 параметры конфигурации могут сохраняться в микро карте памяти (MMC) центрального процессора. В случае сохранения параметров конфигурации в памяти центрального процессора или в модуле памяти C-PLUG замена модуля TIM может выполняться без повторного конфигурирования системы связи.
Чтение и запись данных, передаваемых или принимаемых модулем TIM, может выполняться двумя способами:
- TD7 на CPU, использование программного обеспечения SINAUT TD7 в центральном процессоре;
может использоваться с центральными процессорами S7-300 и S7-400;
SINAUT программа центрального процессора содержит функциональные блоки библиотеки SINAUT TD7 для сбора данных, проверки этих данных на наличие изменений и их пересылки в модуль TIM для последующей передачи через WAN или IP-сеть. Сообщения, принятые модулем TIM из WAN или IP-сети без ошибок, передаются в центральный процессор для дальнейшей обработки программой пользователя. - TD7 на TIM, использование программного обеспечения SINAUT TD7 в модуле TIM 4R-IE;
может использоваться с центральными процессорами S7-300:
Программа TD7 на TIM считывает необходимые данные (значения входных сигналов, биты памяти, блоки данных) из заданных областей памяти центрального процессора через внутреннюю шину контроллера, проверяет эти данные на наличие изменений и помещает их в буферную память модуля TIM, после чего передает содержимое буфера через WAN или IP-сеть. Сообщения, принятые модулем TIM из WAN или IP-сети без ошибок, передаются в центральный процессор для дальнейшей обработки программой пользователя.
Оба варианта позволяют присваивать сообщениям отметки даты и времени, а также "нормальный" или "высокий" приоритет для передачи через телефонные или GPRS сети. Вариант "TD7 на TIM" дополнительно позволяет использовать "наивысший" приоритет данных. Эти данные имеют более высокий приоритет по сравнению с другими данными в буферной памяти модуля и подлежат передаче в первую очередь.
Данные, готовые к передаче, сохраняются в буферной оперативной памяти модуля TIM. Способ дальнейшей передачи этих данных зависит от типа используемых каналов связи и выбранного режима работы модуля TIM.
Обмен данными через классические WAN
Способ передачи данных зависит от типа используемой WAN и функций, выполняемых модулем TIM:
-
Выделенная линия, радиосеть;
В режиме "станции" или "узловой станции" модуль TIM начинает передачу данных из своей буферной памяти после получения запроса от центра управления. Если в момент получения запроса данные для передачи отсутствуют, то модуль TIM посылает только подтверждение о получении запроса.
В режиме "центра управления" модуль TIM после каждого цикла сканирования (отправки запроса и получения соответствующего отклика) выполняет пересылку одного из сообщений из своей буферной памяти (стандартная настройка). При конфигурировании модуля TIM эту настройку можно изменить, указав количество сообщений, передавемых между двумя последовательными циклами сканирования. -
Сеть с автоматическим вызовом абонента;
В режиме "станции" или "узловой станции" модуль различает данные с нормальным, высоким и наивысшим приоритетом. Появление данных с нормальным приоритетом не вызывает немедленной установки соединения. Для данных с высоким и наивысшим приоритетом выполняется немедленная установка соединения и передача данных. Если в этот момент в буферной памяти присутствуют данные с нормальным приоритетом, то они передаются вслед за данными с более высоким приоритетом. Данные с наивысшим приоритетом всегда передаются в первую очередь. Данные с высоким и нормальным приоритетом передаются по принципу FIFO (First In, First Out - первым вошел, первым вышел), т.е. без учета из приоритета.
В режиме "центра управления" появление в буферной памяти модуля TIM данных с любым приоритетом будет сопровождаться немедленной установкой соответствующего соединения и передачей данных.
Для передачи данных используются протоколы SINAUT ST7 или SINAUT ST1. Режимы обмена данными зависят от типа используемой WAN:
- Для обмена данными черезвыделенные линии или радиосети обычно используется режим сканирования. В системах связи с несколькими центрами управления для обмена данными используется режим мультимастерного сканирования с разделением по времени (не поддерживается протоколом SINAUT ST1). При необходимости в радиосетях может использоваться режим сканирования с разделением по времени.
Во всех режимах, использующих процедуры разделения по времени модуль TM 4R-IE способен выступать только в роли "станции" или "узловой станции". Он не может выступать в роли центра управления, поскольку не имеет интерфейса для подключения приемника сигналов точного времени DCF77. - В сетях с автоматическим вызовом абонента обмен данными выполняется в спонтанном режиме.
SINAUT обмен данными через IP-сеть
В сетях Ethernet все готовые SINAUT данные подлежат немедленной передаче независимо от их приоритета. Последовательность передачи данных определяется принципом FIFO. Исключение составляют только данные с наивысшим приоритетом. Эти данные всегда передаются в первую очередь.
В платных каналах связи Ethernet (например, GPRS), где существуют ограничения на объем передаваемых данных, модуль TIM накапливает небольшие пакеты SINAUT данных с нормальным приоритетом для их передачи одним большим блоком. Это сокращает объемы передаваемых данных, поскольку для нескольких SINAUT сообщений TCP/IP и защита используются только один раз, только один раз используется фрейм подтверждения получения сообщений.
Модуль TIM передает сохраненные сообщения с нормальным приоритетом:
- если накопленные сообщения достигают или превышают по объему 202 байт;
- вслед за немедленной передачей сообщений с высоким или наивысшим приоритетом;
- если накопленные сообщения имеют объем менее 202 байт, но подходит к завершению интервал подтверждения активности TCP/IP (TCP/IP Keep Alive-Interval).
Для обмена данными используются S7 функции связи и постоянные S7 соединения между двумя Ethernet модулями TIM или между одним Ethernet модулем TIM и ST7cc/ST7sc. Два модуля TIM или модуль TIM и ST7cc/ST7sc обмениваются пакетами данных SINAUT ST7, используя транспортный протокол TCP/IP.
PG функции связи
PG функции связи позволяют выполнять дистанционное программирование всех станций S7, подключенных к LAN (например, Ethernet).
Процедуры S7 routing позволяют использовать PG функции связи для обмена данными с аппаратурой во всех связанных сетях. Это положение справедливо как для классических, так и для IP WAN, используемых системой SINAUT, поскольку протокол SINAUT ST7 обеспечивает поддержку "туннельного эффекта" для PG функций связи. Это позволяет выполнять дистанционное программирование и дистанционную диагностику всех SINAUT станций (CPU и TIM), подключенных к WAN.
Диагностика и обслуживание
"SINAUT ST7 Diagnostics & Service Tool" обеспечивает поддержку широкого спектра диагностических функций, а также средств для выполнения пуско-наладочных работ и поиска неисправностей, которые позволяют:
- Определять режимы работы модулей TIM.
- Считывать текущие состояния модулей TIM.
- Получать основную диагностическую информацию.
- Считывать содержимое буфера диагностических сообщений модулей TIM.
- Получать информацию о состоянии соединений с локальными и удаленными партнерами по связи (CPU, TIM, ST7cc, ST7sc).
- Получать информацию о состоянии и степени заполнения буферной памяти передатчика для каждого партнера по связи.
- Получать диагностическую информацию о работе программы TD7 на TIM.
- Выполнять мониторинг и регистрацию сообщений модулей TIM.
- Выполнять включение и отключение станций при выполнении пуско-наладочных работ;
В TIM 4R-IE обеспечивается сохранение информации о последнем заданном состоянии станции, что позволяет использовать эту информацию после рестарта модуля.
Конфигурирование
Конфигурирование модуля TIM 4R-IE выполняется с помощью программного обеспечения конфигурирования SINAUT ST7 для программатора. Функциональные блоки библиотеки SINAUT TD7 используются для написания SINAUT программы центрального процессора (TD7 на CPU). И программное обеспечение конфигурирования, и библиотека функциональных блоков входят в комплект поставки пакета SINAUT ST7 от редакции 05/2007 и выше. Программное обеспечение конфигурирования SINAUT ST7 требует наличия на программаторе пакета STEP 7 от V5.3 SP2 и выше.
Параметры конфигурации модуля TIM 4R-IE могут сохраняться в его встроенном flash-EPROM или в опциональном модуле памяти C-PLUG. При использовании модуля TIM 4R-IE в качестве коммуникационного процессора программируемого контроллера S7-300, параметры конфигурации могут сохраняться в микро карте памяти (MMC) центрального процессора. В случае сохранения параметров конфигурации в микро карте памяти центрального процессора или в модуле C-PLUG обеспечивается возможность замены модуля TIM без повторного конфигурирования системы связи.