用于读取和写入 PLC 标签（在 AB Logix 5000 控制器上）的 CIP 服务是原子的吗？答案

【问题标题】：Are CIP services for reading and writing PLC tags (on AB Logix 5000 controllers) atomic?用于读取和写入 PLC 标签（在 AB Logix 5000 控制器上）的 CIP 服务是原子的吗？
【发布时间】：2019-07-08 18:41:50
【问题描述】：

我正在关注有关使用 CIP 进行控制器数据访问的 Allen-Bradley 文档，特别是读取标签服务、写入标签服务以及有关读取/写入整个 UDT 的详细信息：https://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/pm/1756-pm020_-en-p.pdf。我正在使用 EIP 库来执行读/写标签服务和多服务请求。

我想澄清的是读取或写入整个 UDT 是否是原子操作（使用手册中概述的方法在一个服务请求中执行读取/写入并了解元数据以解压缩它）？即，当整个成功读/写时，PLC 或软件端是否永远不会看到部分更新的 UDT 值？

一个相关的问题是：如果我想通过在一个多服务请求中发送多个读/写标签服务请求来读/写多个标签，我对这组标签的同步读/写有任何保证吗？我认为不是，但我似乎无法找到有关该主题的任何明确文档。特别是如果请求被分成多个 CIP 数据包。

【问题讨论】：

你解决了这个问题吗？
好的，谢谢。我刚刚发布了一个答案。我的问题可能还不清楚，但我更感兴趣的是从 PLC 的角度来看，读/写是否是原子的（即 PLC 看到的是一致的数据而不是部分更新的数据）。服务请求确实成功，但我发现它不会自动与 PLC 同步，因此如果数组/UDT 需要同步，我可以为此添加标志或互斥锁。再次感谢！

标签： plc

【解决方案1】：

我能够对此进行测试并确认读/写标签 CIP 服务对于单个 UDT 或数组来说不是原子的。我最初担心的是我是否可以安全地写入整个 UDT 或数组，并确保处理该数据的 PLC 将看到处于“写入前”或“写入后”状态的数据，而不是某些部分写入的状态。我执行了一些测试，从 CIP 写入标签服务写入一个 10 元素 DINT 数组。在 PLC 上，我执行同步复制 (CPS) 以将数组复制到另一个标签中，然后检查它以查看数据是否与被原子复制一致。我看到数据偶尔处于部分写入状态，这意味着写入标签服务与同步复制指令不同步。请注意，我使用单个 CIP 服务请求来写入数组，而不是每个元素的多个请求。这并不完全出乎意料，但很高兴知道这样任何从 CIP 服务读取/写入多个值的人都知道缺乏同步。如果需要，我可以添加自己的同步机制。

【讨论】：

您是否使用了特定于 MSG 控制器的状态寄存器？还是一个计时器来确保所有数据在使用任何阵列/UDT 之前到达？要么？？？我只是想看看其他人是如何给这只猫剥皮的。
我对 MSG 控制器不熟悉。在我的例子中，我使用了一个 Java 库来实现 EIP 服务，包括读/写标签服务。在 PLC 方面，我在程序中没有任何明确的指令来接收/发送数据，它只是更新了控制器范围的标签。因此，就我而言，如果我需要指示数据何时完全写入，我可以添加一个“就绪”标志，这样我就不会在部分写入状态下处理它。

【解决方案2】：

我们通常检查消息响应字段中的“常规状态”以确定 CIP 消息的成功（完成？？）或失败。但是，如果 PLC 在使用任何数据之前接收整个数据包至关重要，我将添加某种类型的计时器逻辑，以确保在（自信地）使用数据之前（在启动消息之后）有足够的时间。懒惰的？是的。但它有效。

具体到您关于通过读/写服务的原子性的问题。一般的经验法则是不要依赖任何原子的消息数据（尤其是大数据包）。您必须等待服务请求的反馈/响应。

希望这会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案3】：

在工作中，我们发现任何超过 DINT 的读/写（我们没有尝试更小的数据）绝对不是原子的。

我们努力寻找一种方法来确定读取何时返回“撕裂”数据。我们最终发现，“撕裂”总是连续的。读/写值的第一部分是最新的，而下一部分不是。

所以我们使用了一组标记值。我们要读取或写入的任何标签的开头都有一个 DINT，最后一个 DINT。我们会将第一个标记设置为一个值，然后更新标记的其余部分。然后我们将设置最后一个哨兵。我们使用单调递增的值和对哨兵的强制换行。

在读取这样的标签时，我们会比较标记值。如果它们相同，那么我们读得很好。如果不是，我们再读一遍。

sentinel X header
<data>
sentinel X footer

如果我们看到的数据在传输过程中被“撕裂”：

sentinel X header
<data>
sentinel X-1 footer

我对此进行了相当多的测试（我创建并维护了一个用于与 Allen-Bradley PLC 通信的 C 库），并且我能够使用两个 DINT 的简单数组来显示“撕裂”。我没有尝试较小值的数组。

根据我们的经验，UDT 与 DINT 数组没有什么不同。如果该值大于 DINT，则可以针对程序扫描进行部分读取或写入。

【讨论】：