西門子DP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)組建說明

1、簡(jiǎn)單Profibus/DP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組建Writed by 遠(yuǎn)方 DND-DeviceNet引言：      為了讓更多剛接觸到Profibus系統(tǒng)的朋友能對(duì)Profibus的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，筆者根據(jù)自身的運(yùn)用經(jīng)歷編寫這篇文章，以期望能帶領(lǐng)各位讀者快速進(jìn)入到Profibus的世界。    本文所采用的系統(tǒng)是Siemens S7 300的CPU，加上ET200M并帶AI和DI模塊，另加一Siemens MMX420變頻器帶Profibus接口板組成。系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制變頻器啟動(dòng)，停止，及

2、頻率給定的操作，并實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)的訪問。一、軟件需求      本文所采用的軟件系統(tǒng)為STEP 7 V5.1 incl.Service Pack 4 + NCM S7，并附有授權(quán)鑰匙盤，如果你是通過其它途徑獲得此軟件而無授權(quán)盤，但你只用作學(xué)習(xí)與研究之用，則你可以使用國(guó)內(nèi)一些朋友所開發(fā)的自動(dòng)授權(quán)軟件，而得以正常使用此軟件。      安裝S7 Manager對(duì)于熟悉Windows OS的用戶來說，是一件極其簡(jiǎn)單的事，但光盤中提供了多個(gè)語系的版本安裝，默認(rèn)情況下選擇了所有的版本，我們建議你只安裝En

3、文版本。在安裝結(jié)束的時(shí)候，會(huì)提示你使用授權(quán)盤，如果你有授權(quán)盤，則可以立即輸入授權(quán)，否則可跳過以后再進(jìn)行授權(quán)。二、硬件平臺(tái)    本文所采用的系統(tǒng)所需要的硬件列表如下：    1）POWER PS307 2A。 2塊，一塊供給CPU，一塊供給ET200M模塊。    2）SIMATIC S7-300 CPU 315-2DP 主CPU    3）SIMATIC ET200M IM153-1 從模塊接口    4）SM321 DI 16XDC24V 1

4、6路數(shù)字量輸入模塊，通過ET200M與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)    5）SM331 AI 2X12BIT 2路模擬量輸入模塊，通過ET200M與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)    6）SIMATIC S7 PC Adapter V5.1 + cable    7）MICROMASTER PROFIBUS Optional Board MMX420變頻器Profibus通訊模塊    8）MICROMASTER 420 AC DRIVES MMX420 變頻器三、Profibus/DP網(wǎng)絡(luò)的硬件連接1、

5、DP的網(wǎng)絡(luò)拓樸      在DP系統(tǒng)上，存在三類設(shè)備：一類主站（Class 1）、二類主站（Class 2）及從站（Slave）。      一類主站主要是中央控制器，它與分散的IO設(shè)備（從站）交換數(shù)據(jù)，如通常情況下的PLC，PC及VME等。二類主站一般用作組態(tài)，監(jiān)視用，它被用來設(shè)定網(wǎng)絡(luò)或參數(shù)，監(jiān)視DP從站設(shè)備。而DP從站則是直接連接IO信號(hào)的外圍設(shè)備，典型的有輸入，輸出，驅(qū)動(dòng)器，閥門，操作面板等設(shè)備。    DP總線采用高速的RS485，異步NRZ編碼方法，波特率

6、支持9.6KBit/S到12MBit/S，中間有多級(jí)頻率可供選擇。總線傳輸使用屏蔽雙絞線電纜。每段可以掛32個(gè)站，總線最多允許有127個(gè)站，其長(zhǎng)度可達(dá)1000M，如果使用中繼器則可延長(zhǎng)到10公里。2、DP的連接器（Connector）      DP總線提供標(biāo)準(zhǔn)的總線連接器，如左圖所示?？偩€連接器接口是標(biāo)準(zhǔn)的9針D型插頭，其插座部分被安裝到設(shè)備上。      Profibus并不規(guī)定用戶一定使用這樣的D型插頭，如果其他連接器能提供必要的命令信號(hào)的話，也允許使用。9針D型插頭的引腳定義如下：

7、60;     標(biāo)準(zhǔn)的連接器內(nèi)部有紅色與綠色兩個(gè)接口，分別標(biāo)示“A”和“B”，接線時(shí)將電纜的相同的顏色的線與接口相接即可。      總線連接器上存在終端電阻，提供你可以選擇使用終端電阻有效還是無效，一般在總線的兩個(gè)終端，終端電阻選為“ON”，否則都為“OFF”。3、總線終端    總線的兩端需要加上終端電阻。如圖所示，是Profibus總線的前后兩個(gè)終端，終端電阻只需存在于總線的第一個(gè)站和最后一個(gè)站的連接器上（直接將連接器上的Switch撥到“ON”位置即可以使終端電阻有效

8、）。為使連接器上的終端電阻有效，處于總線第一和最后位置上的兩個(gè)設(shè)備，在提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線連接的同時(shí)，還必須額外提供5V的電源。4、網(wǎng)絡(luò)的最終架構(gòu)實(shí)現(xiàn)       利用上面提到的設(shè)備，我們使用標(biāo)準(zhǔn)的總線連接器（Connector）和標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽雙絞線電纜，將所有的設(shè)備相連接。S7-300的PLC作為整個(gè)系統(tǒng)的中央控制器（Master），PC Adapter連接PC與PLC，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置和對(duì)PLC編程的下載以及對(duì)設(shè)備的監(jiān)控功能。      PS307 2A的電源模塊，供給S7-300所需要的24VDC電源

9、，另一個(gè)PS307 2A電源模塊供給ET200M及所連接的DI和AI設(shè)備所需的24VDC電源。SM321數(shù)字輸入（DI）模塊及SM331模擬量輸入（AI）模塊的數(shù)據(jù)都通過ET200M模塊與總線交換數(shù)據(jù)。另外，就是MMX420 Drives，MMX系列變頻器有Profibus通訊接口選件，可以通過此接口模塊實(shí)現(xiàn)變頻器設(shè)備與Profibus的數(shù)據(jù)交換。      當(dāng)這些設(shè)備都正常連接起來后，檢查總線前后兩端的終端電阻是否設(shè)置正確，確保無誤后，可以加電。一般在這時(shí)候加電，PLC及ET200M上的SF及BUSF之LED都會(huì)亮RED，表示有錯(cuò)誤。接下去應(yīng)

10、該對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行正確的配置，以讓網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行工作。簡(jiǎn)單Profibus/DP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組建Writed by 遠(yuǎn)方 DND-DeviceNet引言：      為了讓更多剛接觸到Profibus系統(tǒng)的朋友能對(duì)Profibus的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，筆者根據(jù)自身的運(yùn)用經(jīng)歷編寫這篇文章，以期望能帶領(lǐng)各位讀者快速進(jìn)入到Profibus的世界。    本文所采用的系統(tǒng)是Siemens S7 300的CPU，加上ET200M并帶AI和DI模塊，另加一Siemens MMX420變頻器帶Profibus接口板組成

11、。系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制變頻器啟動(dòng)，停止，及頻率給定的操作，并實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)的訪問。四、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)      在前面的準(zhǔn)備工作做好后，即可以轉(zhuǎn)到配置計(jì)算機(jī)（PC）上，來完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)動(dòng)作。在此之前，確保你的PC Adapter已與PC和PLC相連。      啟動(dòng)S7 Manager。如果你是正常安裝，則在你的桌面上會(huì)出現(xiàn)"S7 Manager"的圖標(biāo)，雙擊可以啟動(dòng)它。正常啟動(dòng)后如右圖所示。      新建一個(gè)Project

12、。點(diǎn)菜單File->New或按Ctrl+N可以開始新建一個(gè)Project。系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，在Name欄位輸入Project的名稱，我們?cè)贜ame框里輸入“PN-01”，在下方選擇好存放的路徑，點(diǎn)擊OK以確定。    系統(tǒng)會(huì)生成一個(gè)新的Project，但它什么也做不了，我們需要加入一些東西在里面。      點(diǎn)擊主菜單Insert -> Station -> SIMATIC 300 Station以加入一個(gè)S7 300系列的主站系統(tǒng)。其默認(rèn)的名稱為“SIMATIC 300(1)”，一般情況下沒

13、有必要修改這個(gè)名稱，除非你真的有必要，雙擊這個(gè)圖標(biāo)，可以看到右邊的列表里出現(xiàn)“Hardware”，利用它我們可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備進(jìn)行Configure。      雙擊“Hardware”以打開硬件配置窗口。如圖所示。右邊的列表列出了已經(jīng)正確載入GSD的設(shè)備，如果你無法在此列表中找到你想加入的設(shè)備，則你可能需要導(dǎo)入該設(shè)備的GSD文件，以讓系統(tǒng)可以正確的識(shí)別你想加入的新設(shè)備。在這里，我們需要為MMX420的通訊模塊導(dǎo)入其GSD文件，可以在所附的光盤里找到其圖標(biāo)文件（asi80b5n.bmp）及GSD文件（siem80b5.gsd）。 &#

14、160;    點(diǎn)擊主菜單Option -> Install New GSD.，選擇GSD文件所在的路徑，打開即可載入此GSD文件。      當(dāng)GSD文件正確載入后，可以到右邊列表中Additional Field Devices 下面找到，而更細(xì)的路徑是在GSD文件里進(jìn)行指定的，如此例中，GSD文件里指定的路徑為： Slave_Family = 1TdFSIMOVERT則可以將所載入的GSD文件對(duì)應(yīng)的設(shè)備放到右圖所示的路徑下面。接下來可以進(jìn)行設(shè)備的配置了。首先我們?yōu)橄到y(tǒng)加入一個(gè)RACK，在右邊的列表中，選

15、擇SIMATIC 300 -> RACK-300 -> Rail（一般只要設(shè)備上標(biāo)有SIMATIC 300字樣，都可以在此目錄下找到設(shè)備），雙擊，即可以在左邊上方加入一個(gè)可使用的RACK。選中RACK上的第一個(gè)slot，接著用同樣的方法，為CPU先加入電源模塊，此例中為PS 307 2A的電源模塊，雙擊加入。選中RACK上的第2個(gè)slot，在右邊列表里選擇SIMATIC 300 -> CPU-300 -> CPU 315-2 DP，點(diǎn)擊打開后，要選擇相應(yīng)的訂貨號(hào)及版本，此信息可以在CPU設(shè)備的面板上找到。 雙擊以加入CPU到RACK上面。當(dāng)你試圖加入CPU的時(shí)候，由于S

16、7 300自身帶有Profibus 主站功能，故會(huì)提示你如何來處理此網(wǎng)絡(luò)接口，默認(rèn)的情況下并沒有網(wǎng)絡(luò)被建立，我們需要新建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在上圖中點(diǎn)擊NEW，即可看到新建subnet profibus的對(duì)話框，選中General選單可以看到關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的基本信息，選中Network Setting選單可以看到有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的一些設(shè)置，如baud rate 及profile，我們不使用默認(rèn)的1.5M，而改其為9.6K，以方便我們以后的實(shí)驗(yàn)用。當(dāng)點(diǎn)擊OK后，一個(gè)新的Profibus subnet就被建立起來，這時(shí)可以看到，RACK上面多了一個(gè)CPU 315-2DP的設(shè)備，及一個(gè)DP接口，外面還有一條空的網(wǎng)絡(luò)線，這

17、就是Profibus連接從站設(shè)備的接口。接下來的設(shè)備我們會(huì)將其掛接到此總線上。點(diǎn)擊DP伸出來的總線以選中，總線變成完全的黑線。 在硬件列表里選中ET200M -> IM 153-1（選擇相同的訂貨號(hào)），然后雙擊。系統(tǒng)彈出信息框，需要對(duì)ET200M進(jìn)行必要的設(shè)定，目前只存在一個(gè)subnet，但需要指定其在此subnet里的address，我們指定為3。 請(qǐng)注意，此地址應(yīng)與設(shè)備本身上使用switch設(shè)定的地址相同，否則會(huì)出錯(cuò)（BUSF）。點(diǎn)擊OK以加入ET200M。ET200M只是一個(gè)通訊模塊，真正的設(shè)備是所帶的DI與AI，故我們要在ET200M的slot中加入這兩個(gè)設(shè)備。 在硬件列表的目錄

18、下，選中ET200M -> IM153-1（相應(yīng)的訂貨號(hào)）-> DI300 -> SM321 DI 16XDC24V。找尋與設(shè)備本身相同的訂貨號(hào)，雙擊以加入到ET200M的SLOT中。用同樣的方法加入ET200M -> IM153-1 -> AI300 -> SM331 AI 2X12BIT。注意，在加入設(shè)備之前，先選中相應(yīng)的slot以映射正確的地址。此時(shí)選中IM 153-1 （ET200M）的圖標(biāo)，則在下方可以看到ET200M上的DI與AI所映射的地址，如DI映射地址0.1（I Address，無Q Address），表示byte 0-1（16bits）為

19、16路DI的映射地址，在PLC編程里面依靠此地址訪問設(shè)備。同樣，AI的映射地址為256.259（32bits，I Address，無Q Address），一路模擬量為16bits，兩路模擬量輸入信號(hào)映射兩個(gè)words的地址空間以供CPU訪問之用。ET200M設(shè)備的配置到此完成。接下來我們進(jìn)行MMX420 Drives的配置。 在硬件列表里選中Additional Field Devices -> Drives -> SIMOVERT -> MICROMASTER 4，可以找到先前為MMX Drives設(shè)備導(dǎo)入的GSD文件所描述的信息，雙擊此項(xiàng)。同樣我們?cè)O(shè)定MMX Drives

20、通訊模塊的一些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。設(shè)定其地址為16（此地址與實(shí)際設(shè)備所設(shè)定的地址要相同，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤BUSF）。 點(diǎn)擊OK以加入。在進(jìn)行此操作前請(qǐng)選點(diǎn)選總線使其選中（變成完全的黑色），否則無法加入。MMX通訊模塊支持四種通訊格式，PPO1和PPO3是符合PROFIDRIVE的格式，后兩種是廠商自定義格式。為了實(shí)驗(yàn)方便，我們使用第一種：PPO1。PPO1包括4 words的PKW數(shù)據(jù)和2 words的PZD數(shù)據(jù)，用以實(shí)現(xiàn)變頻器的控制，調(diào)速，監(jiān)控及參數(shù)訪問，如果你確定不需要訪問變頻器的參數(shù)，則你可以選擇PPO3。 PKW用來實(shí)現(xiàn)對(duì)從站設(shè)備的參數(shù)訪問，而PZD部分用來實(shí)現(xiàn)對(duì)從站設(shè)備的控制，即周期的數(shù)據(jù)交換。

21、PROFIDRIVE 是Profibus在速度驅(qū)動(dòng)器行業(yè)里的規(guī)定（行規(guī)）。各個(gè)知名的驅(qū)動(dòng)技術(shù)制造商都參加了PROFIDRIVE的制訂，此行規(guī)指出驅(qū)動(dòng)器如何參數(shù)化以及設(shè)定點(diǎn)和實(shí)際值如何被傳輸，這就使不同制造商的驅(qū)動(dòng)器能互換。PROFIDRIVE包括必要的速度和位置控制規(guī)范。 PROFIDRIVE預(yù)設(shè)了五種（PPO1-PPO5）數(shù)據(jù)通訊格式： PPO1：4 PKW + 2 PZD PPO2：4 PKW + 6 PZD PPO3：0 PKW + 2 PZD PPO4：0 PKW + 6 PZD PPO5：4 PKW + 10 PZD 此例中所使用的MMX 420通訊模塊支持PROFIDRIVE所支持

22、的PPO1和PPO3，除此之外，它還支持由制造商自己定義的另外兩種通訊格式，即4 PKW + 4 PZD 和 0 PKW + 4 PZD。以滿足不同的用戶在不同條件下的需求。 正確加入的MMX420，其在網(wǎng)絡(luò)上映射的地址為I Address 260.267（PKW），268.271（PZD），Q Address 256.263（PKW），264.267（PZD），PLC通過訪問這些地址來實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制及參數(shù)訪問。 至此，硬件的配置已經(jīng)完成，接下去我們要將此配置信息下載到PLC的主站模塊中，讓主站模塊管理網(wǎng)絡(luò)上的各從站。 在此之前，我們要先配置好PC Adapter。在SIMATI

23、C Manager的主窗口中，選擇菜單Option -> Set PG/PC Interface.，系統(tǒng)彈出此對(duì)話框窗口，我們使用的PC Adapter可以接MPI接口，也可以接DP接口，但此例中我們使用MPI接口與PC機(jī)相連接，選中列表里面的PC Adapter(MPI)，雙擊或點(diǎn)擊右邊的屬性按鈕。這時(shí)可以看到MPI屬性對(duì)話框，選中“MPI”選單可以看到有關(guān)MPI的一些傳送設(shè)置，我們使用默認(rèn)值。 選中Local Connection選單，可以設(shè)置MPI與PC連接的屬性，我們?cè)O(shè)定COM Port為1，查看你的PC Adapter上的Baud Rate Switch，有兩種可選擇：19.2

24、K和38.4K。確定后在列表里選擇相應(yīng)的傳送速率設(shè)定，然后點(diǎn)擊OK以確定?；氐接布渲么翱凇?配置好了MPI，我們開始下載配置信息到PLC的主站模塊。選擇菜單PLC -> Download.或Ctrl+L，或點(diǎn)擊工具欄上的快捷圖標(biāo)。系統(tǒng)讓我們選擇一個(gè)目標(biāo)模塊，在這里是要Download到CPU 315-2 DP主站模塊。選擇MPI的站地址，在S7 Manager里面我們已經(jīng)使用Set PG/PC Interface設(shè)定好了。 如果這個(gè)窗口無法正常出現(xiàn)，并提示你無法建立MPI連接，則需要回到S7 Manager里，對(duì)MPI的各參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，尤其是傳送的速率選擇一定要與PC Adapter上

25、面Switch的設(shè)定相同。點(diǎn)擊OK開始下載程序. 如果提示你不能下載程序，則可能是你的PLC的KEY還處于RUN的狀態(tài)，請(qǐng)將KEY撥回STOP狀態(tài)，再次嘗試下載程序。 程序下載完畢后，可以查看PLC模塊上面的LED指示，以確定我們所進(jìn)行的配置是否與實(shí)際的硬件相同，如果有錯(cuò)誤，則PLC上面的LED會(huì)指示出錯(cuò)誤發(fā)生的地方及各種可能性。一般情況下有這樣的錯(cuò)誤：BUSF為RED   表示總線上有錯(cuò)誤，可能的原因?yàn)椋?#160;    1、所配置的某個(gè)站不存在或通訊有問題，或設(shè)定的地址與實(shí)際不相符；     2、總

26、線兩端的終端電阻設(shè)置錯(cuò)誤，或處于中間位置的某個(gè)站也設(shè)定了終端電阻；     3、連接器（Connector）的A與B接線錯(cuò)誤。SF為RED   表示PLC程序有錯(cuò)誤     一般為梯形圖程序訪問某個(gè)地址出現(xiàn)錯(cuò)誤，如果組態(tài)配置有錯(cuò)誤，一般都會(huì)出現(xiàn)SF錯(cuò)誤。簡(jiǎn)單Profibus/DP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組建Writed by 遠(yuǎn)方 DND-DeviceNet引言：      為了讓更多剛接觸到Profibus系統(tǒng)的朋友能對(duì)Profibus的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)

27、制有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，筆者根據(jù)自身的運(yùn)用經(jīng)歷編寫這篇文章，以期望能帶領(lǐng)各位讀者快速進(jìn)入到Profibus的世界。    本文所采用的系統(tǒng)是Siemens S7 300的CPU，加上ET200M并帶AI和DI模塊，另加一Siemens MMX420變頻器帶Profibus接口板組成。系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制變頻器啟動(dòng)，停止，及頻率給定的操作，并實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)的訪問。五、PLC編程      當(dāng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工作正確完成之后，接下來繼續(xù)進(jìn)行PLC端梯形圖的編程，S7 Manager提供了強(qiáng)大的PLC編程系統(tǒng)。我們的任務(wù)是編寫一

28、個(gè)簡(jiǎn)單的梯形圖程序，以能過ET200M上的DI和AI模塊來對(duì)MMX Drives進(jìn)行操作及參數(shù)訪問。DI模塊用來對(duì)變頻器進(jìn)行啟動(dòng)，停止，正向，反向等控制操作，AI模塊用來設(shè)定變頻器的頻率。回到S7 Manager的主窗口，因?yàn)樵贑onfigure的過程中，我們已經(jīng)加入了S7-300的CPU系統(tǒng)，故在右邊的列表里已經(jīng)多了一個(gè)CPU 315-2 DP。按右圖所示的路徑點(diǎn)開列表，在最后的Blocks里面，有一個(gè)OB1，這是PLC主程序的入口模塊，一般的程序都在此模塊中進(jìn)行設(shè)計(jì)，PLC程序也從此模塊開始調(diào)用執(zhí)行。OB1模塊打開，如圖所示。這時(shí)便可以在此窗口進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì)。有關(guān)S7-300PLC的

29、指令列表請(qǐng)參閱詳細(xì)的手冊(cè)，在此不再詳述。 梯形圖是一種最直觀的PLC程序設(shè)計(jì)語言，使用即方便也便于維護(hù)。 我們先產(chǎn)生一個(gè)永遠(yuǎn)為True的變量M0.0。梯形圖程序必須存在一個(gè)Input和一個(gè)Output，故我們?cè)诤芏嗟胤綍?huì)使用M0.0來作為永遠(yuǎn)為True的Input?，F(xiàn)在我們要實(shí)現(xiàn)變頻器的啟動(dòng)操作，根據(jù)ET200M模塊上掛接的DI模塊，確定其輸入端子上的接線方法，然后接上數(shù)字輸入信號(hào)。SM321 DI模塊使用24VDC信號(hào)輸入。 確認(rèn)信號(hào)輸入接好后，當(dāng)終端有輸入信號(hào)時(shí)，相應(yīng)的終端對(duì)應(yīng)的LED會(huì)亮起GREEN，這時(shí)表示信號(hào)正確，否則檢查接線?；氐接布渲么翱?。選中IM 153-1，其下方的窗口里出

30、現(xiàn)所掛接的兩個(gè)模塊DI和AI，選中DI 16XDC24V并點(diǎn)擊右鍵，在右鍵菜單中選中Monitor/Modify。在此Monitor/Modify窗口中，可以檢視模塊的每一個(gè)輸入量的狀態(tài)，選中下方的Monitor，即開始Monitor此模塊的所有輸入量，此例中我們使用最后一路輸入作為實(shí)驗(yàn)，當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，1.7的信號(hào)變?yōu)镚REEN，表示有信號(hào)輸入。 其它的設(shè)備與此相同。按Alt + F9新增一個(gè)Network。 再來關(guān)注PLC如何對(duì)DI模塊進(jìn)行操作。DI的地址映射為0.1兩個(gè)字節(jié)，故我們可以直接對(duì)其進(jìn)行尋址，使用1.6作為啟動(dòng)信號(hào)，使用1.7作為停止運(yùn)行信號(hào)。程序如右圖所示，當(dāng)I1.6為Tru

31、e的時(shí)候，MOVE指令會(huì)送0x677E到地址264，這是MMX映射的Q Address（PZD）264.267。264.265為Contol word（查閱MMX420手冊(cè)）。同理，使用1.7的輸入作為停止信號(hào)，當(dāng)1.7有輸入信號(hào)時(shí)，MOVE指令會(huì)送0x677F到地址PQW264，同樣是MMX420的Control Word，使變頻器停止運(yùn)行。接著我們?cè)賮斫o定MMX Drives的頻率。頻率的給定值來源于ET200M的AI模塊，AI共有兩路輸入信號(hào)，使用前也需要按說明書連接其外圍電路。此例中我們使用一電位器來給出一個(gè)連續(xù)變化的模擬量信號(hào)。 同樣的方法，當(dāng)我們Monitor AI模塊時(shí)，可以看到

32、已經(jīng)有模擬信號(hào)進(jìn)入到了第二路輸入信道中。旋動(dòng)外部的電位器可以看到其值在不斷變化。這時(shí)表示AI模塊的輸入信號(hào)已經(jīng)成功接入。AI模塊映射的地址為I Address 256.259（PZD），在MMX映射的地址264.267中，后一個(gè)Word用作頻率給定266.267。 程序如圖所示，M0.0永遠(yuǎn)為True，故頻率是在時(shí)時(shí)刷新的，當(dāng)電位器給定的頻率發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)立即通過總線送到MMX420。至此，我們完成了通過ET200M掛接的DI和AI模塊對(duì)變頻器的控制，并實(shí)現(xiàn)其頻率給定。接下去的部分，我們要使用PKW數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器參數(shù)的訪問。  PKW采用通用串行接口協(xié)議（USS）的規(guī)范

33、。USS按照串行總線的主/從通訊原理來確定訪問的方法。總線上可以連接一個(gè)主站和最多31個(gè)從站，主站根據(jù)通訊報(bào)文中的地址字符來選擇要傳輸數(shù)據(jù)的從站。在主站沒有要求它進(jìn)行通訊時(shí)，從站本身不能首先發(fā)送數(shù)據(jù)，各人從站之間也不能直接進(jìn)行信息的傳輸。 PKW區(qū)說明參數(shù)識(shí)別 ID-數(shù)值接口的處理方式。PKW接口并非物理意義上的接口，而是一種機(jī)理，這一機(jī)理確定了參數(shù)在兩個(gè)通訊伙伴之間（例如控制裝置與變頻器）的傳輸方式，例如參數(shù)數(shù)值的讀和寫。有關(guān)USS及PKW格式的詳細(xì)信息請(qǐng)參閱文檔（USS.pdf 312KB）此例中，我們?cè)噲D去讀取變頻器參數(shù)0x2bc（700）的值，根據(jù)USS規(guī)范里面的描述，主站需要發(fā)送的數(shù)

34、據(jù)為：12bc 0000 0000 0000。我們先將此4 Words的數(shù)據(jù)寫到內(nèi)存區(qū)M40.M47，然后再利用SFC15模塊將數(shù)據(jù)送到總線上。按Alt+F9新增Network 7。選擇菜單View -> STL，將程序轉(zhuǎn)為指令格式，輸入如圖所示的指令。如果需要查看SFC15（DPWR_DAT）模塊的參數(shù)介紹，則只須點(diǎn)擊一下DPWR_DAT，再按下F1。 LADDR表示要訪問的設(shè)備的DP起始地址，必須用十六進(jìn)制表示。在這里，MMX設(shè)備映射的Q Address（PKW）為256.263，則此值為256（0X100）RECORD表示需要傳送的數(shù)據(jù)存放的位置，我們是按字節(jié)從M40位置開始存放。

35、RET_VAL表示此項(xiàng)操作的返回代碼。我們將其存放于M10里面。如果操作成功，此值為0，否則為其操作的錯(cuò)誤代碼。 點(diǎn)擊菜單View -> LAD，讓程序返回梯形圖模式。使用同樣的方式加SFC14模塊，以讀取PKW值（從變頻器返回的值）。 同樣使用F1也可以查詢SFC14（DPRD_DAT）的參數(shù)信息，SFC14用于讀到DP設(shè)備的數(shù)據(jù)。LADDR表示讀取的DP設(shè)備所映射的I Address的起始地址，必須用十六進(jìn)制表示。此例中為260（0X104）。RET_VAL表示此操作的返回值，我們將其存放在內(nèi)存M12中。如果此讀操作成功，則返回值為0，否則為其錯(cuò)誤代碼。RECORD表示讀回

36、來的數(shù)存放的位置，暫且存放在M30.M37中，長(zhǎng)度為8 bytes。選擇菜單View -> LAD，讓程序返回到梯形圖模式。 至此，PLC梯形圖編程已完成。選擇菜單PLC -> Download.，如果程序編寫無誤，則會(huì)出現(xiàn)如圖所示的提示框，告訴你PLC里面的OB1已經(jīng)存在，是否覆蓋，選擇YES即可以把程序下載到PLC中。 如果硬件配置與梯形圖程序相符合，則PLC的運(yùn)行一切正常，如果有錯(cuò)誤發(fā)生，則按提示進(jìn)行Troubleshooting。簡(jiǎn)單Profibus/DP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組建Writed by 遠(yuǎn)方 DND-DeviceNet引言：    

37、  為了讓更多剛接觸到Profibus系統(tǒng)的朋友能對(duì)Profibus的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，筆者根據(jù)自身的運(yùn)用經(jīng)歷編寫這篇文章，以期望能帶領(lǐng)各位讀者快速進(jìn)入到Profibus的世界。    本文所采用的系統(tǒng)是Siemens S7 300的CPU，加上ET200M并帶AI和DI模塊，另加一Siemens MMX420變頻器帶Profibus接口板組成。系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制變頻器啟動(dòng)，停止，及頻率給定的操作，并實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)的訪問。六、數(shù)據(jù)監(jiān)控      上面的幾章，已經(jīng)完成了整個(gè)Pro

38、fibus/DP系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，為進(jìn)一步的了解DP的工作機(jī)制，此章的重點(diǎn)將是數(shù)據(jù)的監(jiān)控與分析，通過PLC的一些監(jiān)視功能及加入我們自己的一些輔助手段，可以很清楚的觀測(cè)到整個(gè)DP總線運(yùn)行的過程。此章是理解DP運(yùn)行機(jī)制及進(jìn)行DP從站開發(fā)的重點(diǎn)。當(dāng)確定梯形圖程序已經(jīng)正確在PLC中運(yùn)行，將PLC的KEY撥到RUN。在梯形圖編輯窗口，選擇菜單PLC -> Monitor/Modify Variables，可以啟動(dòng)變量監(jiān)視窗口。如圖，在窗口的Address欄位輸入需要監(jiān)視的變量的地址。我們輸入MW40到MW46，此4 Words為我們?cè)囅葘懭霚?zhǔn)備用來訪問變頻器的數(shù)據(jù)。最后再輸入MW10，此地址存放的是我們

39、寫數(shù)據(jù)到變頻器的操作的返回值，如果操作正確此值為0。 點(diǎn)擊菜單Variable -> Monitor或按Ctrl+F7或點(diǎn)擊眼鏡圖標(biāo)，開始監(jiān)視所輸入的地址的變量值。從監(jiān)視的結(jié)果中，我們看到MW40的值為12BCHEX，接下去的3 words的值都為0，這與我們?cè)囅葘懭氲闹迪喾硗?，MW10的返回值為0，則表示送數(shù)據(jù)到變頻器的操作成功。接著，我們輸入MW30到MW36的位址，此位址存放從變頻器讀回來的數(shù)據(jù)。后面接著再輸入MW12，這個(gè)位址存放從變頻器讀數(shù)據(jù)回來的操作是否成功，為0則表示成功。 從數(shù)據(jù)中，我們可以看到，MW30為12BCHEX，與發(fā)送的相同，MW32，MW34為0，MW36

40、值為0006HEX，這個(gè)位址表示從變頻器讀回來的參數(shù)值，即我們需要讀取的參數(shù)量0700的值為6。MW12為0表示此讀數(shù)據(jù)操作成功。同理，可以使用此方法去監(jiān)視不同的其它變量。也許我們更關(guān)心DP總線上面的數(shù)據(jù)，上面看到的數(shù)據(jù)都是由PLC內(nèi)存區(qū)里面提取的，那么，作為DP從站，PLC是如何把數(shù)據(jù)送達(dá)到變頻器，而變頻器又是如何將數(shù)據(jù)送回給PLC的呢？ 這些部分都是由Profibus/DP總線的協(xié)議來完成的。Profibus/DP協(xié)議是一個(gè)復(fù)雜的通訊協(xié)議，在此我們只作簡(jiǎn)單的概述，以方便描述其數(shù)據(jù)通訊的過程。首先我們來看看Profibus的重要電文結(jié)構(gòu)（1）令牌信息。 Profibus支持多主站系統(tǒng)，每個(gè)主

41、站按時(shí)間分配其總線控制權(quán)，使用令牌在主站之間傳遞信息，如果主站獲得上一個(gè)主站傳遞來的令牌，則立即有對(duì)總線的控制權(quán)，當(dāng)其令牌時(shí)間到達(dá)，則使用此電文將令牌傳遞給下一個(gè)主站。SD4 = 0XDC，DA = 目標(biāo)地址，SA = 源地址（2）FDL狀態(tài)請(qǐng)求電文。 在進(jìn)行Cyclic 數(shù)據(jù)交換之前，主站間通訊，主站與從站間通訊都交由FDL狀態(tài)請(qǐng)求電文來實(shí)現(xiàn)。SD1 = 0X10，F(xiàn)C = 功能碼 （Function Code）FCS =  幀檢查順序 （Frame Check Sequence）（3）數(shù)據(jù)電文。 Profibus所有的數(shù)據(jù)交換都使用此電文來實(shí)現(xiàn)，包括診斷等。DA = 目的地址 （

42、Destination Address）DU = 數(shù)據(jù)單元 （Data Unit）DSAP = 目的服務(wù)存取點(diǎn)（Destination Service Access Point）ED = 結(jié)束分界符 （End Delimiter）0X16FC = 功能碼 （Function Code）FCS = 幀檢查順序 （Frame Check Sequence）LE = 長(zhǎng)度 （Length）LEr = 重復(fù)長(zhǎng)度 （Repeated Length）SA = 源地址 （Source Address）SD2 = 開始分界符2 （Start Delimiter 2）0X68SD4 = 開始分界符4 （Star

43、t Delimiter 4）0XDCSSAP = 源服務(wù)存取點(diǎn) （Source Service Access Point） 我們繼續(xù)了解DP從站的狀態(tài)機(jī)制。一個(gè)DP的從站有四種狀態(tài)：No Power、WAIT_PRM、WAIT_CFG、DATA_EXCH。 當(dāng)從站Power On，如果從站支持Set_Slave_Add報(bào)文，則處理此報(bào)文，如果不支持，則跳過。此時(shí)，從站等待主站的請(qǐng)求診斷電文（Slave_Diag），然后把自己的狀態(tài)告知主站，此時(shí)從站進(jìn)入WAIT_PRM狀態(tài)，主站知道從站正在等待參數(shù)化（Parameterization）報(bào)文，于是就會(huì)發(fā)出參數(shù)化報(bào)文。從站收到后取出報(bào)文中

44、的參數(shù)對(duì)自身進(jìn)行配置，并立即進(jìn)入WAIT_CFG狀態(tài)，主站繼續(xù)送Configuration的報(bào)文到從站，Configuration報(bào)文里所帶的數(shù)據(jù)主要是從站IO長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，它表明從站可與主站進(jìn)行的PKW和PZD的IO數(shù)據(jù)長(zhǎng)度各是多少。從站會(huì)將此數(shù)據(jù)與自身比對(duì)，如果符合自身所支持的某一個(gè)格式，則配置通訊格式。最后主站會(huì)使用（Slave_Diag）報(bào)文來再次獲取從站的狀態(tài)，如果從站配置成功，則進(jìn)入DATA_EXCH狀態(tài)，此時(shí)主站知道從站已經(jīng)在等待進(jìn)行IO數(shù)據(jù)交換，立即會(huì)發(fā)送IO數(shù)據(jù)報(bào)文與從站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這樣的數(shù)據(jù)交換被稱為Cyclic數(shù)據(jù)交換，會(huì)一直持續(xù)下去。 接下來，我們找尋一些方法

45、，來抓取DP總線上實(shí)際在運(yùn)行的數(shù)據(jù)，分析整個(gè)數(shù)據(jù)交換的過程。 由于Profibus采用高速的RS485通訊，但支持的頻率范圍從9.6Kbit/s到12Mbit/s，故我們?cè)诘退伲?.6Kbit/S）的情況下，可以使用PC的COM口來采集總線上面的數(shù)據(jù)。具體的實(shí)現(xiàn)方法很簡(jiǎn)單，我們用一個(gè)RS485到RS232的轉(zhuǎn)換模塊，如研華的Data Acquisition Modules ADAM-4520 RS232 to RS485 isolated converter，將PC與總線相連接，DP總線的A和B分別接到converter的輸入（注意數(shù)據(jù)的方向），轉(zhuǎn)換模塊需要9V的DC供電。另一端與PC相連，為

46、使用簡(jiǎn)單，我們使用CVFD軟件的數(shù)據(jù)接收功能來接收總線上面的數(shù)據(jù)。Profibus的數(shù)據(jù)為11bit，數(shù)據(jù)格式為<8,E,1>，這里我們要設(shè)定baud rate 為9.6K，因前面配置Profibus網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，我們?cè)O(shè)定了速率為9.6Kbit/s，選擇RTU模式。點(diǎn)擊START，開始接收數(shù)據(jù)，這時(shí)總線上面的所有數(shù)據(jù)就被采集到PC上了。為了我們可以看到一個(gè)從站連接的全過程，我們將MMX的總線接頭撥下，然后再插上插頭，這樣我們可以看到MMX與主站進(jìn)行連接的過程。當(dāng)撥下插頭時(shí)，主站會(huì)報(bào)錯(cuò)誤SF和BUSF，再行插上插頭的時(shí)候，BUSF消失，但SF還是亮RED，這時(shí)我們要將程序復(fù)位，將PLC

47、的KEY撥回STOP，再撥到RUN即可消除。 接下來我們對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及分析。點(diǎn)擊介面上的Save to file按鈕，將數(shù)據(jù)保存到PC硬盤上，此例中的文件可以從這里下載（data.txt 55.2KB）。首先我們來看看Profibus數(shù)據(jù)電文的DSAP和SSAP（服務(wù)存取點(diǎn)）的功能分配： SSAP為源服務(wù)存取點(diǎn)，都為62（0X3E）。而DSAP為目標(biāo)服務(wù)存取點(diǎn)，不同的DSAP表示主站想要進(jìn)行的不同的動(dòng)作。我們常用的DSAP為如下幾種：58（0X3A）Global_Control60（0X3C）Slave_Diag61（0X3D）Set_Prm62（0X3E）Chk_CfgD

48、efault：Data_ExchangeGlobal_Control用于廣播信息及全局控制，一般發(fā)送的目標(biāo)地址（DA）為0XFF。Slave_Diag用于請(qǐng)求從站的診斷信息，以獲取從站目前的狀態(tài)。Set_Prm傳送必要的參數(shù)及用戶自定義擴(kuò)展參數(shù)給從站，用戶自定義擴(kuò)展參數(shù)可以在GSD文件中試先寫好，主站會(huì)將這些參數(shù)送給從站，從站接收后自行進(jìn)行處理及相應(yīng)的配置。Chk_Cfg是Congfiure報(bào)文，里面包含了從站所要進(jìn)行的IO數(shù)據(jù)交換的信息，如PKW及PZD的長(zhǎng)度。Data_Exchange用于Cyclic IO數(shù)據(jù)交換，此為默認(rèn)的SAP，故在Cyclic 數(shù)據(jù)報(bào)文中，無DSAP 也無SSAP。

49、有關(guān)各種報(bào)文的數(shù)據(jù)所表達(dá)的詳細(xì)意義，請(qǐng)查閱文件（ProfibusDP.pdf 1.45M）。 接下來我們對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，然后抓取出對(duì)我們有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 首先我們按照上述的數(shù)據(jù)報(bào)文結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行換行處理，存在四種報(bào)文：令牌（0XDC開頭），F(xiàn)DL狀態(tài)請(qǐng)求（0X10開頭），數(shù)據(jù)交換（0X68開頭），短應(yīng)答（0XE5），F(xiàn)DL與數(shù)據(jù)報(bào)文都以ED0X16結(jié)尾。然后根據(jù)電文中DA及SA的信息，我們?nèi)コ?jié)點(diǎn)3（ET200M）與主站之間產(chǎn)生的報(bào)文，只保留節(jié)點(diǎn)0X10（MMX）與主站之間產(chǎn)生的報(bào)文。01主站掃描其它是否有新的節(jié)點(diǎn)加入。主站從站地址1開始往上掃描，到126止，當(dāng)前掃描

50、地址0X6A（106）。02令牌傳送報(bào)文。主站之間傳遞令牌信息，如果總線上面只有一個(gè)主站，也會(huì)進(jìn)行令牌傳送，只不過從自己傳到自己。03主站請(qǐng)求診斷信息報(bào)文，主站要獲取從站16（MMX）的信息，DSAP = 0X3C（Slave_Diag），但此時(shí)從站未接上，故無應(yīng)答。主站會(huì)一直發(fā)送此信息，直到從站有應(yīng)答。0809從站16接上總線，進(jìn)行應(yīng)答。請(qǐng)參閱上面的附件對(duì)報(bào)文的數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀。1415主站發(fā)送參數(shù)化報(bào)文DSAP = 0X3D（Set_Prm），從站接收參數(shù)化數(shù)據(jù)并立即回應(yīng)短應(yīng)答信息（只有一個(gè)0XE5），告知數(shù)據(jù)已經(jīng)正確接收到，但數(shù)據(jù)是否有效還不知道。20主站繼續(xù)發(fā)送Configure報(bào)文DSA

51、P = 0X3E（Chk_Cfg），此例中IO配置數(shù)據(jù)為0XF3，0XF1表示PKW的Input/Output都為4words，PZD的Input/Output都為2words。從站收到此報(bào)文后立即發(fā)送0XE5短應(yīng)答報(bào)文告知主站已經(jīng)收到報(bào)文，但會(huì)繼續(xù)與自身所設(shè)定的值進(jìn)行比較，如果有相符的設(shè)定，則進(jìn)入Data_Exchange狀態(tài)。2627主站再次獲取從站16的診斷信息，這時(shí)，主站知道從站正在等待進(jìn)行IO數(shù)據(jù)交換。3233此為狀態(tài)請(qǐng)求報(bào)文，目前從站本應(yīng)該進(jìn)行IO數(shù)據(jù)交換，但主站由于其錯(cuò)誤狀態(tài)還沒有被清除，故不能正確送數(shù)據(jù)到總線，便利用狀態(tài)請(qǐng)求報(bào)文與從站進(jìn)行交換。這時(shí)我們需要清除PLC程序執(zhí)行的錯(cuò)

52、誤，將KEY撥回到STOP，然后再撥回RUN狀態(tài)即可以消除由于從站16掉線時(shí)發(fā)生的程序執(zhí)行錯(cuò)誤。01x10x6Ax02x49xB5x1602xDCx02x0203x68x05x05x68x90x82x6Dx3Cx3ExF9x1604x10x03x02x7Dx82x1605x68x09x09x68x02x03x08x01x00x00x08x02xF0x08x1606x10x6Bx02x49xB6x1607xDCx02x0208x68x05x05x68x90x82x6Dx3Cx3ExF9x1609x68x0Bx0Bx68x82x90x08x3Ex3Cx02x05x00xFFx80xB5xCFx16

53、10x10x03x02x5Dx62x1611x68x09x09x68x02x03x08x01x00x00x08x02xF0x08x1612x10x6Cx02x49xB7x1613xDCx02x0214x68x0Cx0Cx68x90x82x5Dx3Dx3ExB8x15x17x0Bx80xB5x00x0Ex1615xE516x10x03x02x7Dx82x1617x68x09x09x68x02x03x08x01x00x00x08x02xF0x08x1618x10x6Dx02x49xB8x1619xDCx02x0220x68x07x07x68x90x82x7Dx3Ex3ExF3xF1xEFx1621

54、xE522x10x03x02x5Dx62x1623x68x09x09x68x02x03x08x01x00x00x08x02xF0x08x1624x10x6Ex02x49xB9x1625xDCx02x0226x68x05x05x68x90x82x5Dx3Cx3ExE9x1627x68x0Bx0Bx68x82x90x08x3Ex3Cx00x0Cx00x02x80xB5xD7x1628x10x03x02x7Dx82x1629x68x09x09x68x02x03x08x01x00x00x08x02xF0x08x1630x10x6Fx02x49xBAx1631xDCx02x0232x10x10x02x7Dx8Fx1633x68x0Fx0Fx68x02x10x08x12xBCx00x00x00x00x00x06xFBxB4x00x00x9Dx1634x10x03x02x5Dx62x1635x68x09x09x68x02x03x08x01x00x00x08x02xF0x08x1636x10x70x02x49xBBx1637xDCx02x0238x10x10x02x5Dx6Fx1639x68x